火星之旅中太阳能动力与核动力之争

　　美国航空航天局（NASA）2003年发射的两个巡视探测器“勇气”号与“机遇”号携带的是太阳能电池板，而刚刚发射的最新巡视探测器“好奇”号使用的则是核动力。 <p>　　</p><p>　　不过，在太空中无论使用核能还是太阳能都存在困难。“勇气”号与“机遇”号上的太阳能电池板使用的是砷化镓，一种地球上稀有的化学物品，对每平方英寸的产量需求高。如果立足太空不是问题，那么硅基电池一点也不昂贵。 </p><p>　　</p><p>　　太阳能动力可以在火星上工作，但是会遇到些问题。有时灰尘会遮挡90%的太阳光；灰尘也会覆盖电池板。 </p><p>　　</p><p>　　“勇气”号（已经不再运行）与“机遇”号的重量都是180千克，携带锂电池，因此最大输出功率可达140瓦。在地球上，这些电量在地面差不多能运行一台笔记本电脑和监视器，但是在火星上，足以运行无线电、照相机和很多设备，还能运行两个巡视探测器。 </p><p>　　</p><p>　　“好奇”号重约900千克，这是一辆较大的漫游车，如同一辆小型汽车。其上携带一个激光器，用于开凿岩石，以便其他仪器可以分析岩石构成。所以它的能量需求更高。“好奇”号携带了一个核能包，可以持续产生110瓦电力。不过这与地球上的核反应堆不同。</p><p>　　</p><p>　　太空中的核能包不是反应堆，并不分裂原子。它们携带钚238，这种人造同位素的半衰期仅为88年，这意味着它的放射性衰减之快可以让它非常炽热。这些热量能直接转成电力。钚238释放的阿尔法粒子，很容易被阻挡，而且这种物质也不能用于炸弹，尽管提纯钚238所需的技术也能用于获得可用于武器的钚。这种物质是有毒的。 </p><p>　　</p><p>　　1980年代，美国停止制造钚238，转而从俄罗斯购买。2009年美国科学院一份报告呼吁重新开始制造，但并未实施，主要是成本原因。一种备份方案是开发在太空中将热能转为电能的更好方式。国家科学院的报告认为NASA现在使用的方法只有6%的功效。 </p><p>　　</p><p>　　不过迄今的回答是只要可能就用太阳能电池。“机遇”号和“勇气”号的首席科学家说：“只要能够你总会使用太阳能，它简单、廉价，容易做到。只有在不得已的情况下才选择核能。” </p><p>　　</p><p>　　2011年，NASA发射了另外一个航天器“朱诺”探测木星，因为缺少钚，“朱诺”使用的是太阳能电池。 </p><p>　　</p><p>　　重新制造钚238，寻求更有效的方式对其进行利用是燃眉之急。 （中国航天工程咨询中心 许红英 陈菲）</p><br />