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美NASA停止研发改进型航天器轻质核电源
http://news.nen.com.cn    2013-11-29 15:25  东北新闻网  分享 分享到搜狐微博 分享到网易微博
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  中新网11月29日电据中国国防科技信息网报道,NASA已经决定停止研发改进型轻质钚电源,这归咎于预算限制以及美国恢复生产钚,从而减少了对高效核电源的需要。

  “我们为科学研究储备的钚比预期的多,造成我们没有相同的需要”NASA科学任务理事会主管约翰•格伦斯菲尔德说。NASA行星科学部主任吉姆•格林透露了停止先进斯特林放射性同位素发电机飞行部件研发的决定。

  在远离太阳而不能用太阳能板发电的深空探测任务上,NASA需要钚作为发电机的燃料。NASA的“好奇”号火星巡视器、“卡西尼”土星航天器和飞过冥王星的“新地平线”探测器就是用钚作为动力的。

  美国政府库存的用于空间任务发电的非武器级特殊同位素钚-238自1988年停止生产以来,一直在减少。NASA开始研究下一代核电源,因此不得不定量使用剩余的钚-238。

  先进斯特林发电机(ASRG)能使每磅钚-238发更多的电。据美国能源部说,每一个ASRG用1公斤,约2.2磅钚-238能产生130至140瓦电。而用现在的同位素温差电池(RTG)产生这些电则需要四倍多的钚。

  在经过若干研究和努力获得了充足的资金重启钚-238的生产后,美国能源部橡树岭国家实验室在年初生产出了少量的钚-238。

  “选择先进斯特林技术是要利用它比多任务同位素热电源(MMRTG)效率高的优点,因为在那个时候钚-238的供应有限。”格林写道,“现在,随着今年钚-238生产项目的重启,我们预计未来同位素电源能得到充足的钚-238供应。”

  NASA说,到2019年,钚生产率将提高到1.5公斤,约3.3磅,足够空间任务的使用。

  “我们决定继续用MMRTG,部分原因是基于成本和预算,也是因为需求,”格伦斯菲尔德在周日说。“他们需要更多的钚,新的供应能提供。这样我们就可以用有限的预算资助使用MMRTGs的任务。”NASA已经指示管理核电源采购的能源部,结束ASRG飞行部件的工作。

  洛克希德•马丁公司是研发、生产、制造和试验ASRG地面和飞行部件的合同商。斯特林转换器由俄亥俄州的太阳电公司研制。

  美国能源部没有说明贮存了多少钚,但航天工业协会说,从俄罗斯购买的现有存货在更大的旗舰级核动力空间任务后将会用尽。NASA计划在2020年发射一个“好奇”号火星巡视器的复本,这个机器人可能会使用一个MMRTG供电。每一个MMRTG包括8磅钚,并将同位素放射衰变热转换成电。

  “未来对于需要放射性同位素电源系统的行星任务,经过飞行证明的MMRTG将非常适用,”格林写道,“注意到MMRTG和ASRG被设计成提供大约相同的电功率输出非常重要。”但ASRG更轻并且更适用于较小的航天器,例如NASA的成本限制发现和新边疆计划下开发的探测器。发现和新边疆任务比旗舰级行星计划飞行次数多,例如卡西尼、好奇号和2020火星巡视器。

  和MMRTG不同,斯特林发电机包括移动部件,提高了对功率器件耗损和航天器寿命限制的担心。曾经被NASA描述为“任务使能能力”的ASRG包括高效率的斯特林发动机外加线性交流发电机MMRTG用固体热电偶将钚的热能转换成电。

  “至于对行星任务的影响,这意味着你的任务设计必须不同,”格兰菲尔德说。“它们可能重一些,体积更大一点儿,但主要是,其功率水平能支持几乎所有要用ASRGs的任务。” NASA制造了两个ASRG飞行部件用于竞争最近的发现任务,由科学家提议的三个决赛任务里的两个需要下一代核电源。但NASA最终选则了使用太阳能的洞悉火星着陆器,将于2016年初发射。

  官方曾希望在相对便宜的发现级任务里完成ASRGs的飞行演示然后再将这种新技术交付更贵的旗舰探测器。在选择洞悉项目时,NASA说将让ASRGs再次参加下一个发现级任务竞争,那次将选出另一个会在2020年以后发射的行星任务。(李静)

 


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( 中国新闻网 )
[责任编辑: 张珺 ]
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