回覆列表
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1 # 深空電報
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2 # 艾伯史密斯
答:旅行者1號用的是兩顆“鈽放射性同位素電池”,俗稱作核電池,預計能用到2025年,兩塊核電池持續提供電能48年。
核電池的能源,來自於放射性同位素衰變,過程釋放能量,然後裝置把釋放的能量轉化為電能,供飛船使用,核電池在1956年發明出來,旅行者1號在1977年升空。
核電池的基本原理是:放射性同位素在衰變的過程中,伴隨著能量釋放,大部分會變成熱能,然後熱電轉化裝置把這些熱能,持續地轉化為電能。
核電池有幾個特點:
1、能量來自於衰變過程中的質量虧損,所以只需極少的衰變物質,就可產生大量且持續的能量。
2、由於衰變不受溫度、壓力以及各種環境因素的影響,所以核電池的能量輸出非常穩定。
3、選定半衰期長的物質,可實現核電池較長時間的使用,比如旅行者1號用的鈽-238,半衰期是87.7年。
核電池的應用非常廣泛,在40年前,美國的阿波羅登月中,就使用了核電池在月球上給宇航員供暖,此裝置叫做“放射性同位素發熱器”。
利用不同放射性元素的性質,可以製造不同特點的核電池,核電池在許多領域都有應用,比如在醫學領域,部分人造心臟使用的就是核電池。
市場上還有一種裝飾用的“氚氣燈”,體積小巧玲瓏,利用同位素“氚”的β衰變,把衰變能轉化為可見光,實現長達二十多年的持續發光,不過那樣的光線非常暗,之前我買過一個,後來不小心弄丟了呢。
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3 # 舊影映像
使用的是同位素核電池,鈽-238在不停地進行放射性衰變,產生大量的熱,使得鈽核心始終處於紅熱狀態。透過熱電機效應,熱量轉換為探測器使用的直流電。下圖為卡西尼探測器攜帶的核電池,旅行者探測器類似,不過沒有這個先進。
旅行者1號使用的是放射性同位素熱電機,即所謂的“核電池”,電力自然是經久耐用。怎麼樣,要不要給你的手機也來一塊?如何給航天器供電可是一門學問。一方面,航天器上允許的載荷是很有限的,電源不可能太過龐大沉重。另一方面,在航天器上進行散熱是一個難題。儘管太空中異常寒冷,但是由於太空“太空了”,物體基本只能透過低效的熱輻射方式來散發熱量。(真空保溫杯就是利用的這個原理。)這就意味著,把熱機(比如內燃機)搬上太空發電是不太現實的。
早期航天器使用的都是一次性化學電池,這種電池壽命有限,不適合需要進行長期任務的航天器。後來,科技工作者們把目光轉向了取之不盡的太陽能。利用外部的太陽能電池板,航天器在太陽附近能獲得無盡的電力同時還能節約的內部空間供任務載荷使用,實在是一舉兩得。然而對於要出遠門的旅行者兄弟,太陽能電池板並不是個好的選擇。旅行者計劃的重點在於探測太陽系的4顆氣態巨行星以及之外的星際空間。
在那裡,太陽的光輻射功率非常小,即便太陽能電池板的效率能達到100%,為了維持儀器正常工作所需要的太陽能電池板面積也將達到一個天文數字。攜帶大面積的太陽能電池板顯然是不現實的,因此科技工作者們把目光轉向了核能,事實證明核能對於深空探索而言,效果是最好的。