
自 问 自 答。
粗略度娘了一波。把自我科普的结果跟大家分享一下。有不专业的地方敬请指正。
《小荣耀》中的搜神号原型是由美国NASA、国防部和战略防御倡议办公室(SDIO)联合支持,于1983年启动的SP-100项目。
在说SP-100拟采用的核能源推进装置之前,先来自我科普一下我们的空间探测一般采用哪些电源。
根据时间发展先后:
1.锂电池
不仅是航天领域,我们日常的很多产品用的都是锂电池。因其比容高,寿命长,工作温度范围还算广(–25~45 ℃)等优点得到了广泛应用。但是不仅仅日常生活中锂电池被指出出现越来越多的使用问题,如有爆炸危险、且其比容和寿命以及温度区间难以支撑人类探索太空走得更远(越远离太阳温度越低),因此太阳能电池逐渐进入视野。
2.太阳能电池
直接将光能转化为电能,工作寿命长、功率范围宽、清洁环保。是目前航天领域应用最多的电源系统,但太阳能电源也有缺点,就是深空探测器一般需要去到远离太阳的地方,光照难以保证,因此太阳能电源也无法满足我们征服宇宙的野心。这时候核能源进入了科学家视野。
3.空间核能源
主要有放射性同位素电源和空间堆电源两种,目前应用较为成熟的是放射性同位素电源。将核能源应用于空间探测器最早起源于苏联和美国。因其具有不依赖太阳、自主产生能量且其功率对其他电源来说是降维打击、能量密度高、环境适应性强、工作寿命长、免维护等显著优势,被认为是深空探测任务的理想能源。
对于放射性同位素电源,钚-238被广泛应用于航天领域中,“旅行者1号”就是使用放射性同位素电源,此外,我国第一次使用钚-238是在嫦娥3号,好像是从俄罗斯引进的,嫦娥4号使用的钚-238电源是中俄合作研制。而嫦娥五号依旧是使用太阳能电池+蓄电池的常用搭配,至于剧中提到的空间堆电源,对于我们来说的确是相当“激进”了,即便是在全世界,技术上都还存在很多不成熟不确定的地方。而放射性同位素电源由于其固有的放射性,一旦出现事故将会造成极大的污染,因此在使用上也有很多限制,(如美国1964年发射失败的Transit5BN-3卫星在再入大气层过程中燃烧,其装备的SNAP9A钚-238RTG将携带的金属钚燃料释放到大气层,造成严重污染。)可以说,将核能源应用于深空探测的路还有很长很长,但一旦成功实现,就将会是航天领域里程碑式的一步。我们国家也在做相关努力,计划在2030年左右,应用核动力,用更高的速度进行深空探测,在2024年,发射首次太阳边际探测。那将会是一个激动人心的时刻。
前两天刷微博,看到很多人说搜神号长得像千机伞,我没玩过游戏不了解。而这个所谓的“千机伞”造型,顶端是反应堆,伞状的地方是散热器,伞柄是支撑杆。(更细节的部分触及了我的知识盲区,感兴趣可戳SP100 space reactor design - ScienceDirect)
PS.我们的玉兔号也是使用太阳能电源。
现在再看小兔子,就觉得好像是送自家孩子出门远行,但是我们目前既没有能力为它带足干粮,也没有合适的技术给它,让它走得更远活得更久。
NIU C L,LUO Z F,LEI Y J,et al. Advanced power source technology of deep space exploration[J]. Journal of Deep Space Exploration,2020,7(1):24-34.
核动力航天器发展历程_科学技术网 (whst.com.cn)
