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美国国家航空航天局的深空探索计划可能在大约十年内耗尽燃料,并且在没有任何《星际迷航》风格的锂晶体的情况下,美国能源部周四宣布将重新开始为美国国家航空航天局的任务生产钚238(238pu),据美联社报道。
前往木星以外深空的探测器离太阳太远,无法使用太阳能,这意味着它们依赖于钚238供能,钚238的半衰期为87.7年(pdf)。能源部在 1980 年代停止了这种放射性同位素(核武器制造的副产品)的生产,但在国家研究委员会(NRC)本周早些时候发布报告解释钚 238 在继续美国国家航空航天局的深空探索任务中的关键作用后,改变了主意。自 1990 年代初以来,美国国家航空航天局一直从俄罗斯获得钚 238,但该来源即将枯竭,因为俄罗斯也已停止生产。据美联社报道,根据法律,只有能源部可以在美国制造钚。
美国国家航空航天局表示,其太空探测器每年至少需要 11 磅(5 公斤)钚。 美国国家研究委员会的报告称,重启钚 238 的生产预计成本至少为 1.5 亿美元,这次将在能源部的爱达荷国家实验室和橡树岭国家实验室进行。美国国家航空航天局表示,它有足够的钚用于其火星科学实验室,该实验室计划于 2011 年发射,以及计划于 2020 年发射的太阳系外行星巡游任务,但这几乎是极限了。
国会和美国国家航空航天局去年要求国家研究委员会研究放射性同位素电源系统 (RPS),该系统使用钚 238 作为燃料。 国家研究委员会的报告总结说,放射性同位素电源系统是唯一可用的电源,可以在太阳光非常微弱的太阳系外围不受限制地运行,并持续完成许多任务所需的长时间,而钚 238 是为它们提供燃料的唯一实用同位素。
一些科学家认为,减少对放射性同位素温差发电机 (RTG) 需求的一种方法是开发所谓的太空帆,放射性同位素温差发电机将钚等衰变放射性材料的热量转化为电力,太空帆可以在航天器位于太阳系内部时利用太阳能,为更遥远的太空节省燃料。 尽管利用太阳能推动物体在太空飞行的想法已经存在数百年,但工程师们尚未提出可行的模型。
图片来源:© doomsdaydignan via Flickr