NASA想在月球建立核反應堆 為航天員長期駐留提供電力

據TechRadar北京時間9月16日報道，目前所有人都在談論月球。 今年聖誕節，將是阿波羅8號飛船首次繞月飛行、拍下著名的《日出》照片50週年，我們還將很快迎來阿波羅11號首次載人登月，航天員尼爾·阿姆斯特朗（Neil Armstrong）和巴茲·奧爾德林（Buzz Aldrin）月球漫步50週年。

圖：建立在月球上的核裂變反應堆的藝術渲染圖

人類能重返月球嗎？應當重返月球嗎？美國國家航空航天局（以下簡稱“NASA”）很清楚，要是想把月球作為太陽系探索任務的跳板，人類可能不得不重返月球，因此，數年來它一直在嘗試 ofollow,noindex">開發 能在月球上安全執行的核反應堆。

現在，NASA可能已經如願以償，開發出了體積小、可移動、超級堅固的Kilopower。Kilopower可以為人類探索深空的任務提供支援，成為人類探索太陽系中其他星球及它們衛星——例如火星和土衛六——的前哨站。

Kilopower什麼樣？

Kilopower是一款重量輕、可移動的核裂變反應堆，由NASA和美國能源部下屬的國家核安全管理局聯合開發。它輸出功率為10千瓦，可連續不斷地工作至少10年。

NASA空間技術任務理事會代理副理事長吉姆·路特斯（Jim Reuter）表示，“安全、高效和充足的能源，將是未來無人、載人太空探索任務的關鍵。我預計Kilopower專案將是月球和火星電力設施的關鍵部分。”

Kilopower專案在2017年11月至2018年3月期間成功進行了演示。

Kilopower的測試

由於月球夜晚長達14個地球日，因此需要Kilopower提供電力

如果在載人登陸月球、火星或其他星球的任務中攜帶核反應堆，就需要確保其安全性。

NASA洛斯阿爾莫斯國家實驗室首席反應堆設計師大衛·波斯頓（David Poston）表示，“我們對Kilopower進行了各種測試，其中包括在正常和不正常條件下的測試。”

研究人員在測試中模擬了功率下降、發電機以及散熱管故障等非正常情況。根據計劃，Kilopower將於2020年被首次用於太空任務。

為什麼要在月球上建核反應堆？

其實，人類在對宇宙進行探索的活動中早已使用放射性元素，例如同位素溫差發電機（利用鈽-238元素），阿波羅、旅行者、新視野和卡西尼飛船都利用了這一技術。

圖：研究人員在組裝Kilopower

另外，月球的夜晚非常長。如果讀者曾觀察過月球，會發現它始終只有一面對著我們。月球繞地球公轉一週約為27天，自轉週期與公轉週期相同，因此，月球上的一天（一晝夜）也就是約27天。其結果是，月球上任何一個地方的夜晚都會持續約兩週時間。

格倫研究中心首席Kilopower工程師馬克·吉布森（Marc Gibson）說，“Kilopower使我們有能力執行需要更多能源的任務，探索陰影地區。當我們的航天員長期駐留月球和其他星球時，他們將需要前所未有的全新型別能源。”

在月球上不能使用太陽能？

圖：清水公司設計的月球赤道太陽能電池帶概念圖

雖然月球上一個夜晚會持續約兩週，但有人提出了在月球上高效利用太陽能的方法。日本清水公司提出一項計劃，在月球總長為1.1萬公里的赤道上建設一條數公里寬的太陽能電池帶。一半的太陽能電池帶將始終處於陽光照射下，鑑於月球不存在大氣層，不會有陰天，太陽能電池的發電效率從理論上說將是地球的5倍。

NASA會重返月球嗎？

每任美國新總統當選，在這個問題上都會有反覆。根據特朗普政府的太空政策，美國將首先不載人登月，然後再實現載人登月，並在月球軌道建立空間站，幫助航天員實施其他航天任務，例如探索火星或小行星。NASA邀請私營公司開發執行登月任務的新技術。

什麼是月球軌道平臺門戶？

圖：月球軌道平臺門戶相當於月球版國際空間站

計劃中的月球軌道平臺門戶將是圍繞月球而非地球飛行的空間站。雖然有人認為月球平臺門戶純屬浪費資金，但NASA認為它將成為航天員登陸月球和火星的“跳板”。

月球平臺門戶計劃2022年發射升空，2023年將增添生活艙，屆時，NASA的太空發射系統火箭和獵戶座飛船已經可以執行飛行任務了。