俄擬造核能太空船飛木星 「宙斯」移動核電站2030年升空

▲NASA的動力太空概念圖。(圖/翻攝自NASA)

實習記者黃品臻/綜合報導

俄羅斯航太(Roscosmos)週六宣佈,將設計一種以核能爲動力的「太空拖船」(space tug),作爲探索太空的交通工具,計劃於2030年發射升空,飛往木星

據ScienceAlert報導,這艘太空拖船裝有名爲「宙斯」的核動力能量模組,是太空拖船的動力來源,既提供電力,也是推動系統的能量源,本質上它就是一座移動核電站。

核動力太空船有別於現在的化學燃料火箭,推力更大、速度更快,可大幅縮短太空航行時間。目前,多數的行星探測船主要依靠太陽能量或重力來加速,需要精確的計算軌道,但這意味着,往返一趟火星,需要花三年以上的時間。而核動力太空船能更爲快速,美國太空總署(NASA)預估,一架核動力太空船往返火星的時間能縮短至一年。

美國正着手進行太空核電機組的開發,稱爲「千瓦動力」(Kilopower),原本預計最早在2027年於月球上建造一座10千瓦(一萬瓦)的核反應爐,但是,到目前爲止,NASA僅在1965年時,將一顆實驗型反應爐(SNAP-10A)送上太空,不過僅運作46天就停止反應。

美國的其他太空探測器,比如正在火星上執行任務的好奇號(Curiosity)和毅力號(Perseverance),也都是使用核動力,但發電原理不太一樣,它們使用核電池而非反應爐。

與此同時,俄羅斯已在太空中放置了30多個反應爐。據俄羅斯國家通訊社Sputnik指出,最新的「宙斯」核能模組,將通過一具500千瓦的核反應爐,加熱推進劑把太空拖船從一個星球推送到另一個星球。

俄羅斯的太空任務,計劃是要讓太空船先飛往月球,再轉向金星,在那裡它可以利用地球引力,拋射到任務最終目的地——金星,如此一來將有助於節省推進劑。

俄羅斯航太長期計劃與科學執行董事亞歷山大‧波羅申科(Alexander Bloshenko)表示,整個任務將持續50個月(四年多一點),俄羅斯航太和俄羅斯科學院仍在努力計算太空拖船的飛行軌道,以及其可攜帶的設備重量。同時間,俄羅斯也同樣的太空核反應爐,設計未來的軌道空間站

太空探測器的電力來源主要有兩種,太陽能與核電池。例如NASA現在位於木星附近航行的朱諾號(Juno),就是利用太陽能發電。但太空船距離太陽越遠,太陽能的能源效力會降低,此時鋰電池便可協助太空探測器完成任務,例如惠更斯號(Huygens)在2005年就曾靠着鋰電池短暫降落在土星衛星土衛六」(Titan)上。

另一種是核電池,上述提到的好奇號和毅力號都裝有核電池,另外,著名的「航海家兄弟」——航海家1號、2號(Voyager1、2)也是使用核電池,這兩具探測器接近太陽系最外圍,至今已運作超過45年,可見其耐用程度

雖然太空探測器以核電做爲動力發展方向,仍會面臨挑戰,因爲只有某些類型的燃料,如高濃縮鈾,才能承受反應爐的高溫,但這些燃料使用起來並不安全。