美國能源部為NASA 重啟核電池生產(chǎn)

美國能源部將在2019年生產(chǎn)新的以钚-238為燃料的核電池以供NASA深空探測任務(wù)使用，但產(chǎn)量將會增幅緩慢，而且NASA還沒有明確未來小型深空探測項目是否會使用到钚-238。

8月25日美國能源部的官員向NASA外行星評估小組OPAG透露：2016年年初，位于田納西州的能源部橡樹嶺國家實驗室將重啟停產(chǎn)27年的同位素生產(chǎn)，為未來宇航局的深空探測計劃提供核電池，其中明年初生產(chǎn)的第一批同位素將是測試性質(zhì)的樣品。在太陽系木星軌道以遠(yuǎn)的地方，探測器因距離太陽遙遠(yuǎn)而無法使用太陽能電池板，只有依靠核電池RTG。NASA使用太陽能電池板的朱諾號將在2016年8月進(jìn)入環(huán)木星軌道，這已是深空探測器使用太陽能作為能源的最遠(yuǎn)軌道。

如果樣品測試合格，橡樹嶺國家實驗室將在2019年啟動更大批次約400克同位素的生產(chǎn)。這一產(chǎn)量還不到2012年國會批準(zhǔn)能源部提供給宇航局全年產(chǎn)量的三分之一，但能源部官員介紹說他們會在資金到位后加速到每年生產(chǎn)1.5千克，按照目前的預(yù)算測算，美國能源部將在2020年代中期達(dá)到這一年產(chǎn)量。從2012年到2015年，美國宇航局在能源部的钚處理基礎(chǔ)設(shè)施上花費(fèi)了1.65億美元，生產(chǎn)設(shè)備與人員開支上則花費(fèi)了5150萬美元。

钚-238核電池也被稱為放射性同位素電源，這種核電池通過熱電偶裝置把放射性同位素钚-238衰變產(chǎn)生的熱能直接轉(zhuǎn)換為電能來提供給深空探測器的各項儀器設(shè)備使用，它已被應(yīng)用在新視野號，卡西尼號與好奇號火星車上。以好奇號火星車所用的MMRTG為例，它需要4.8千克的钚-238來輸出110W功率的電力。

目前美國為航天任務(wù)存有35千克的钚-238原料，但只有17千克符合能源部為深空探測器生產(chǎn)核電池的要求。美國宇航局下一代火星車將在2020年發(fā)射，這輛火星車將使用4千克的钚-238。在那之后，美國能源部可能還要再生產(chǎn)三個MMRTG核電池，這可能會使用到一些低于生產(chǎn)要求的钚-238原料，但它只會減少探測器的使用壽命，不會影響完成探測任務(wù)。不過到2019年，美國庫存的钚-238原料可能會有所增加。

美國宇航局行星科學(xué)部主任吉姆·格林透露了一些可能在2020年后會使用到核電池的深空探測計劃：在NASA中等規(guī)模的太陽系探測“新疆界計劃”里，第四個實施的項目將在2016年展開角逐，最后獲勝的項目可能會使用到這批核電池;此外，美國宇航局還希望能夠為2020年代末至2030年代初實施的天王星與海王星的探測計劃預(yù)留核電池。而NASA小型規(guī)模的太陽系探測“發(fā)現(xiàn)計劃”明年將進(jìn)行第13個實施項目的抉擇，預(yù)計2021年發(fā)射，不會使用核電池;之后的第14個項目是否會使用核電池，格林僅表示宇航局會考慮。