核動力衛星
| 核動力衛星 |
 |
|
中文名稱： 核動力衛星 使用： 空間核反應堆(簡稱空間堆 性質： 新型電源 |
核動力衛星使用的空間核反應堆(簡稱空間堆)是一種將反應堆核裂變能轉變為電能供航天器及其負載使用的新型電源。它可以為航天器提供千瓦級電力，從而增強其工作能力、拓展應用領域。與傳統的太陽能電池陣和蓄電池聯合供電相比，空間堆的優勢主要包括:單位質量功率大、成本低;不依賴太陽能，不受塵埃、高溫和輻射等因素影響，環境適應能力和生存能力強;體積小、重量輕，可有效減輕火箭推進系統負荷，增加航天器有效負荷和可靠性。[1]
目錄
基本簡介
核動力衛星是使用核電源的人造地球衛星。人造衛星使用核電源，具有適應能力強，空間飛行阻力小等特點，適用於某些軍用衛星和行星探測器。但由於衛星墜毀時會對大氣和地球造成污染，核電源的使用會受到安全上的限制。
核動力衛星使用核電源的人造地球衛星。核電源工作壽命長，性能可靠，能提供較大的功率。它與太陽電池電源相比，適應環境能力強，由於在衛星外部沒有伸展開的大面積太陽電池翼，在低軌道飛行時大氣阻力較小。在空間站中使用核電源能提高衛星的生存能力。核電源適用於某些軍用衛星和行星探測器。由於衛星墜毀時會對大氣和地球造成污染，核電源的使用受到安全上的限制。
衛星用的核電源有兩類:放射性同位素溫差發電器和核反應堆電源。前者功率較小，為幾十至幾百瓦;後者功率較大，可達數千瓦至數十千瓦。在外行星探測中，由於空間探測器遠離太陽，難以利用太陽電池發電，必須採用核電源。
歷史事件
"雨雲"號衛星。這些衛星經過長時間的空間運行後，放射性同位素衰變殆盡，再入大氣層燒毀。美國在1964年4月發射"子午儀"號導航衛星時,因發射失敗衛星所攜帶的放射性同位素源被燒毀,鈈238散布在大氣層中並擴散至全球。後來改用特種石墨作同位素源外殼，以防燒毀。1968年5月"雨雲"號氣象衛星發射失敗時,核電源落入聖巴巴拉海峽，後被打撈上來。
蘇聯在1967~1982年共發射了24顆核動力衛星，都屬于海洋監視衛星。衛星帶有以濃縮鈾 235為燃料的熱離子反應堆，功率為5~10千瓦。它們在200多公里的低軌道上工作,完成任務後核反應堆艙段與衛星體分離,並用小型火箭推到大約1000公里的軌道,可運行600年。
1978年1月24日，蘇聯"宇宙"954號核動力衛星發生故障，核反應堆艙段未能升高而自然隕落，未燃盡的帶有放射性的衛星碎片散落在加拿大境內，造成嚴重污染。
1983年1月"宇宙"1402號核動力衛星發生類似故障,核反應堆艙段在南大西洋上空再入大氣層時完全燒毀。
美國在"海盜"號探測器，"先驅者"10號、11號探測器，"旅行者"1號、2號探測器，木星和土星探測器中，都使用了同位素溫差發電器作為電源。
技術應用
美國軍火工業巨頭諾斯羅普·格魯曼公司正在為美國家宇航局(NASA)研製一種可長時間在軌運行的新型核動力衛星。NASA早前公布的消息稱，這種裝備有核動力發動機的人造衛星將用於對木星的數顆衛星進行探測。
NASA官方網站介紹稱，與諾·格公司簽署的這份合同的總價值為4億美元。按照雙方的約定，新型航天器的建造工作最遲應在2008年中期結束。期間，諾·格公司將會同美政府保持直接的聯繫。
據悉，這顆核動力衛星將被命名為"普羅米修斯"，預計其升空時間將不會早於2012年。NASA計劃藉助它來對木星的三顆主要衛星的表面情況進行研究。科學家們希望能夠獲取有關這些衛星地質成分和形成時間等的詳細數據，並確定在它們厚重冰層下的海洋中是否有可能存在某種生命形態。
如果進展順利，"普羅米修斯"將成為NASA第一種使用核動力發動機的探測器。按照科學家們的構想，核反應堆將會在漫長的星際旅途中為探測器提供充足的電力供應。
諾斯羅普·格魯曼於1993年由諾斯羅普和格魯曼兩家公司合併而成。其員工總人數當時曾高達45000人。公司的主要業務來自美政府的國家採購，其中也包括為五角大樓研製軍用飛機。
著名的宇宙954號核動力偵察衛星，1978年墜入加拿大境內，引發大面積放射性污染，核動力衛星的安全問題一直是限制其發展的主要因素。2009年11月11日報道 在最近的一次會議上，俄羅斯經濟現代化與技術開發總統委員會呼籲開發使用兆瓦級核推進裝置的運輸-能量艙。俄羅斯總統梅德韋傑夫認可了該計劃，並許諾為其尋找資金。分析家稱，如果能夠在核推進上獲得突破，俄羅斯能夠恢復它一流航天大國的地位。 過去的經歷證明，如此昂貴的技術特別難於發展。美國和蘇聯曾努力嘗試生產商業核推進裝置。當時蘇聯發展了11B91試驗性核發動機，而美國則開發了NERVA(用於火箭飛行器應用的核發動機)系統，它的推力大約為4噸。蘇聯和美國的核衛星項目後來被一系列的事故所葬送。