俄羅斯計劃製造核動力太空船前往木星

作者 | 發布日期 2021 年 05 月 31 日 8:45 | 分類 核能 , 航太科技 Telegram share ! follow us in feedly


俄羅斯正計畫向月球、金星和木星發射核動力太空船。俄羅斯太空局宣布,「太空拖船」──將太空人或設備從低軌道運送到高軌道的太空船計畫於2030年發射,執行星際任務。太空船能量艙命名為「宙斯」,設計目的是產生足夠能量,推動「貨物」於星際飛行,本質上是移動核電站。

目前太空船是依靠太陽能或重力加速,但代表太空人可能需要三年多才能完成往返火星的任務。美國太空總署(NASA)估算,一艘核動力太空船可將時間縮短至一年。美國希望最早於2027年在月球建造一座10千瓦核反應爐,並與月球著陸器整合。然而目前為止,NASA只在1965年試驗性向太空發射過一個核反應裝置SNAP-10A。其他如好奇號或是毅力號等雖也使用核動力,但沒有使用核反應裝置,而是使用消耗性核電池。

▲ NASA設計核反應裝置的太空船概念圖。(Source:IEEE spectrum)

相對俄羅斯已向太空發射30多個核反應裝置,據俄羅斯國家通訊社報導,能量艙「宙斯」將使用500千瓦的核反應裝置推動自身前往下一個星球,計畫讓太空船先靠近月球,然後前往金星,可利用行星引力改變方向,再朝最終目的地木星前進,有助於節省燃料及電力。

俄羅斯太空局長期專案和科學執行主任亞歷山大·布洛申科(Alexander Bloshenko)表示,整個任務將持續50個月。布洛申科22日於莫斯科報告指出,科學家仍在努力計算飛行軌道,以及能攜帶的總重量。

核能在太空比太陽能有優勢,太陽能雖然取之不盡用之不竭,但隨著太空船離太陽越遠,能量來源就越弱,以穩定性而言,核反應裝置或核電池的效果比太陽能更好。相較核電池,核反應裝置的優點就在使用年限,如「宙斯」核反應爐的設計使用壽命為10~12年。

但核能也挑戰,只有某些類型的燃料如高濃度鈾,可維持反應堆的極高溫度,且可能不安全。2020年12月,美國立法禁止使用高濃度鈾將物體送入太空,這項法案的前提是使用其他非核燃料或非核動力源完成任務。

據史普尼克報導,工程師2018年開始製造和測試「宙斯」原型機。俄羅斯太空局2020年還簽署價值42億盧布(約5,750萬美元)合約,讓總部位於聖彼德堡的設計公司Arsenal負責初步設計,這項技術可幫助俄羅斯在2025年前建立新太空站。

(本文由 台北天文館 授權轉載;首圖來源:pixabay

關鍵字: ,