關(guān)于作者
鄭永春，博士，中國科學(xué)院國家天文臺(tái)月球與深空探測(cè)研究部、中國科學(xué)院月球與深空探測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副研究員。2000年起參與探月工程、深空探測(cè)等國家重大科技任務(wù)。主要研究領(lǐng)域?yàn)樾行堑刭|(zhì)與遙感。
首批香江學(xué)者計(jì)劃入選者，中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)首批入選者，中國青年科技工作者協(xié)會(huì)代表。先后獲中國科學(xué)院院長(zhǎng)獎(jiǎng)、我國首次月球探測(cè)工程有功人員獎(jiǎng)、探月工程嫦娥二號(hào)任務(wù)突出貢獻(xiàn)者獎(jiǎng)、香江學(xué)者獎(jiǎng)、中國科學(xué)院青年創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)優(yōu)秀會(huì)員等。
太空核能確保新視野號(hào)低溫生存
鄭永春
2015年07月17日使用的“放射性同位素核電源”（RTG）.jpg)
“新視野”號(hào)使用的“放射性同位素核電源”（RTG）
深空探測(cè)的目標(biāo)大多遠(yuǎn)離地球，開展深空探測(cè)一方面將牽引航天技術(shù)的提升，另一方面將擴(kuò)大人類的認(rèn)知邊界。與商業(yè)航天和應(yīng)用航天不同，深空探測(cè)是用納稅人的錢開展的科學(xué)探測(cè)活動(dòng)，是全人類的共同使命。因此，在深空探測(cè)的任務(wù)實(shí)施中，應(yīng)想方設(shè)法吸引公眾的關(guān)注，盡可能讓普通人獲得親身參與感，以爭(zhēng)取民眾支持。在這一過程中，勇敢探索未知世界的科學(xué)精神被潤(rùn)物細(xì)無聲地傳遞到每一個(gè)人身邊，從而提升公眾的科學(xué)素養(yǎng)。
由于冥王星和柯伊伯帶遠(yuǎn)離太陽，太陽輻射強(qiáng)度只是地球上的千分之一，太陽光要經(jīng)過4個(gè)多小時(shí)長(zhǎng)途跋涉才能來到冥王星。“新視野號(hào)”所需的電力無法通過太陽能電池發(fā)電提供。為此，“新視野號(hào)”探測(cè)器攜帶了一臺(tái)放射性同位素溫差發(fā)電機(jī)。
電機(jī).jpg)
圖1 黑色圓柱體為放射性同位素溫差發(fā)電機(jī)
許多人談核色變，其實(shí)40多年來，核能發(fā)電機(jī)已經(jīng)在25次太空探測(cè)中使用，其中包括6次阿波羅載人登月，2次探測(cè)木星和土星的飛行，2次探測(cè)火星的飛行。
核能發(fā)電機(jī)位于“新視野號(hào)”的尾部，內(nèi)裝10.9千克二氧化钚，其中的钚－238衰變時(shí)會(huì)釋放出熱量，通過溫差發(fā)電提供穩(wěn)定的電力。所有的探測(cè)設(shè)備都將依賴這臺(tái)核能發(fā)電機(jī)供電，其產(chǎn)生的電力相當(dāng)于一對(duì)100瓦燈泡。
由于擔(dān)心太空遭受核污染，在“新視野號(hào)”發(fā)射前夕，曾有數(shù)十名抗議者自發(fā)組織起來進(jìn)行抗議。但科學(xué)家們解釋，“新視野號(hào)”探測(cè)器的燃料箱非常堅(jiān)固，核能發(fā)電機(jī)所用的燃料被封裝在特制的球形防火陶瓷中，這種陶瓷有抗分解能力，不易與其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，而且外面的密封箱完全能經(jīng)受住墜地撞擊或空中爆炸的沖擊，發(fā)生意外災(zāi)難的幾率很小，即使發(fā)生意外，核燃料外泄的可能性微乎其微。為了應(yīng)該可能的風(fēng)險(xiǎn)，NASA和能源部做了詳細(xì)的預(yù)案，組建了16個(gè)移動(dòng)跟蹤小組，部署了33個(gè)空氣取樣裝置和監(jiān)控器，以檢測(cè)可能的核輻射。
