為了殖民火星,NASA 打算在火星使用小型核融合反應器

作者 | 發布日期 2017 年 07 月 13 日 18:20 | 分類 核能 , 科技趣聞 follow us in feedly

為了因應 NASA 旅程越來越遙遠的太空計畫,以及現階段的大目標──將人類送往火星。NASA 必須先克服的關鍵問題,就是火星上沒有足夠的能量可供太空人駐紮時使用,由於火星上表面日照不足,太陽能無法提供足夠的能量,於是 NASA 想了一個辦法:運用小型核融合反應裝置。




核融合意指用氫原子核一類較輕的原子核結合成較重的原子核,在結合過程中有一部分損失的質量會轉化成為強大的能量,像太陽就是以核融合的方式,將氫當作燃料融合成氦,以陽光的形式釋放出大量能量。

NASA 的科技發展處已經資助這項使用核融合製造能源的計畫 Kilopower 長達 3 年,並預計 9 月在美國內華達州進行測試,測試期間持續到明年 1 月。

NASA 在 1960 年代就曾發起過核能計畫(SNAP),其中的一項成果目前正應用在火星探測車好奇號上面,斥資 25 億美元,於 2012 年時著陸火星的探測車「好奇號」,就是由核能所驅動的。好奇號使用「放射性同位素熱發電機」(Radioisotope Thermoelectric Generator)來提供電能,該原理是透過裝置將放射性同位素鈽-238(plutonium)衰變時產生的熱轉換成直流電來供好奇號行駛以及各項儀器設備的驅動。

▲ 火星上的好奇號。(Source:NASA

NASA 自那時候 50 年來研究過各種不同的核能科技,目前這項計畫 Kilopower 已經花了 1,500 萬美元,9 月時測試的目標為檢驗這項核融合設計的效果,如果順利的話,NASA 表示,之後可能會在火星或其他地方進行測試。

這項核融合設計預計產生一千瓦的電力,NASA 的能源科技發展研究中心主管 Lee Mason 表示,他們一直在研發類似放射性同位素熱發電機可以提供穩定電力的核融合反應器,好奇號上的熱發電機可提供 125 瓦的電力。

NASA 的工程師預估人類探索火星可能會需要一個裝置能夠提供 4 萬瓦的電力。雖然太陽能也是個選擇,可是相比地球,火星接收到的陽光僅地球的三分之一,運用太陽能在火星將會有很多地方無法探索。

「如果想要探索火星每塊地,核融合會是一個關鍵。」NASA 的工程師 Michelle Rucker 表示。

未來在火星時大部分的能源會用來驅動產生燃料、空氣、水的裝置,以及幫太空設備及探索車充電。因此如果研發順利,NASA 預計運送 4 或 5 個能夠產生 1 萬瓦電力的核融合反應器至火星。

(首圖來源:Flickr/Kevin Gill CC BY 2.0)

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