俄羅斯計劃發展核動力木星探測船

美俄都提出動力太空船。圖爲美國火星核能太空船概念圖。(圖/NASA)

俄羅斯太空局(Roscosmos) 週六宣佈 ,將設計一種核能動力的「太空拖船」(space tug),做爲深太空測索的交通工具,計劃於2030年發射升空,飛向木星

這太空船最特別的是有一個名爲「宙斯」的核動力能量模組,是整個太空拖船的動力所在,既提供電力,也是推動系統的能量源。它本質上是一座移動核電廠

核動力太空船的想法正在迴歸,它將有別於現在的化學燃料火箭,推力更大、速度更快。可大幅縮短太空航行時間。目前,多數的行星探測船主要依靠重力效應來加速,需要精確的計算軌道,但是這也意味着,要往返一趟火星,就需要3年以上的時間。相對的,核能太空船將快速的多,美國航太總署估計,一架核能太空船前往火星的時間縮短至1年。

美國航太總署正在着手進行太空核電機組的開發,稱爲「千瓦動力」(Kilopower),計劃最早在2027年,於月球上完成第1座10千瓦(1萬瓦)的反應爐,但是,到目前爲止,美國只在1965年時,1顆實驗型反應爐(SNAP-10A)送上太空,不過運作不成功,僅46天就反應停止。

雖然其他的美國太空探測器,比如正在火星上遨遊的好奇號(Curiosity)和毅力號(Perseverance),也都是核動力的,但原理不太一樣,它們不使用反應爐,而是核電池,這兩種核能發電裝置的原理不相同。

與此同時,俄羅斯(主要是前蘇聯時期)已經在太空中放置了30多個反應爐。據俄國衛星網說,最新的「宙斯」核能模組,是1具500千瓦的核反應爐,可加熱推進劑,把太空船從一個星球推送到另一個星球 。

報導稱,俄國的太空任務計劃是,先飛往月球,然後轉向金星,在那裡它可以利用引力作用,拋射到最終目的地-木星,這將有助於節省推進劑。

俄國航太局科學執行董事亞歷山大‧波羅申科(Alexander Bloshenko)表示,整個任務將持續50個月(四年多一點),即可到達木星。

俄國也正在以同樣的太空核反應爐,設計未來的軌道空間站

太空探測器的電力來源主要是2種:太陽能板與核電池。例如,現在於木星附近航行,美國太空總署的朱諾號(Juno),它使用太陽能電池板發電。朱諾號是最遙遠的太陽能太空船,它除了高效太陽板,還要配合鋰電池的充電效果纔可運作。

另一種是核電池,前面所說的好奇號和毅力號裝有核電池,另外,著名的「航海家兄弟」:航海家1號、2號(Voyager1、2),也是使用核電池,它們兩具探測器已運作超過45年,接近太陽系最外圍,仍如今還在傳回資料,可見其耐用。

但是核電池的材料有限,它要使用人造同位元素鈽238,它是核武器工業副產品,如今美國已不再大量生產核武器,鈽238也就面臨斷貨問題,因此太空核反應爐才又成爲發展目標