近日,美国消费者新闻与商业频道网站报道,美国国家航空航天局(NASA)和美国能源部计划在月球和火星建造核电站,以支持其长期探索计划。那么,NASA在月球建核电站这事儿靠谱吗?
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月球将建10千瓦级核裂变电力系统
NASA太空技术任务局核技术组负责人安东尼·卡洛米诺说,NASA的目标是到21世纪20年代末开发出一个10千瓦级的核裂变电力系统,并在月球上演示。“这一核裂变电力系统的输出功率为10千瓦,可连续不断地工作至少10年。”
具体而言,该设施将在地球上制造和组装,随后将该设施整合到月球着陆器内,由运载工具运送到绕月轨道。接下来,着陆器降落至月球表面,到达之后无须额外组装或建造即可运行。
“低浓缩形式的核燃料将为堆芯提供动力,小型核反应堆产生的热量将被转移到动力转换系统中。动力转换系统由靠反应堆热能工作的发电机组成,这些发电机将热能转化为电力,并将之用于月球和火星表面的用户设备。此外,散热技术对于保持设备正常运行非常重要。”卡洛米诺说,“4套这样的系统,每个提供10千瓦电力,就足以提供在月球或火星上建立前哨基地所需电力。”
月球将建10千瓦级核裂变电力系统。
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在月球建造核反应堆是否安全
一家核能领域就业机构创始人安德鲁·克拉布特里说,此前科学家们就在月球上使用过核能。阿波罗12号使用的阿波罗月面实验套装中的仪器就是由一部RTG放射性同位素热电机供电的,它标志着人类首次在月球上使用核电系统。
“有个专业术语叫核安全轨道,也就是说,卫星的轨道必须足够高,才能保证给卫星提供能源的核反应堆不会掉落在地球上。月亮的轨道距地球38万公里,已经足够高,所以在月球上建造核反应堆没有这方面的担忧。”中国航天科工集团公司二院研究员杨宇光说,“但是在太空使用核能面临着散热的难题。”美国“自由生物安全”公司首席医疗创新官乔斯·莫瑞博士则表示,即使这一设施在月球发生事故,给地球造成的风险也很小,因为大气层会将致命的辐射阻挡在外层空间,保护地球。
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大力开发核能源,加快驶向宇宙更深处
也有不同声音指出,在月球上建造核电站完全没有必要。随着太阳能、风能和小型水电系统提供清洁能源的成本迅速下降,再加上通过节约能源使得效率不断提高,没有理由建立耗时、昂贵且令人担忧的核电站。没有它,人类也可以满足能源的需求。
对此,杨宇光表示,目前的载人航天主要能源有3类:太阳能、化学能(燃料电池等)以及核能。但随着未来太空探索任务需求日益提高,以及太阳能、化学能在深空探索(比如前往火星和木星乃至更深远的太空)和星表探索中的局限性,必须依靠以核反应堆为基础的核能源。
他指出,核反应堆电源的功率大、能量密度高,相比其他电源具有较高的功率质量比,可在太阳能、风能和水力发电不易获得的环境下工作。例如,火星上周期性的沙尘暴可能会持续数月、而月球上永久阴影的陨石坑内没有阳光,这些情况下都难以利用太阳能。此外,月球南极现在是研究热点,因为此处有永久光照区,在这里可以利用太阳能,但如果科学家们想在月球表面低纬度地区建立科考站,那将面临长达14天的月夜,最好的解决办法就是建立核反应堆来提供能源。据新华网