这几天祝融号顺利登陆火星,刷屏了全世界,总有一些人对我国的进步指手划脚,不过对我们来说进步巨大,对于去了火星多次的米国来说,我们确实还存在不小的差距!正视不足,勇往直前,一直是中国人的优良品质!

翻回我以前写过的一篇文章,来看看我们与米国还有多远的路要追!

一直在看关于“核电池”的资料,网上有个科普介绍了核电池的原理,发现我们以前的认识有个很大的误区,以为核电池可以用上1万年,实际上最长能用100年就不错了。而我国在嫦娥4号月球车首次使用了核电池,这让很国人非常自豪!

核电池的原理非常简单(实现起来却不简单),和航母上的核反应堆不一样,它是利用同位素衰变发电的一种装置,包括直接式和间接式两种。直接式就是在同位素衰变时产生的带电粒子,能够产生电流,这种电流比较微弱,一般用于心脏起博器的电池。间接式则是通过热机、热电偶等换能器将同位素衰变产生的热量转换成电能。

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左衰变产生α粒子,右衰变产生热量

核电池在上世纪50年代取得实质性进展,和太阳能电池和化学电池相比,其体积小、重量轻、寿命长,而且其能量大小、速度不会受到外界环境温度、压力、电磁和化学反应的影响,可以在很大温度范围内和恶劣的环境中稳定工作。因此,在航天领域核电池应用非常多。

当然,这是指美俄用得多,我国则是中国原子能研究院于2004年开始启动航天用同位素电池开发,2006年研制出我国第一颗钚238同位素电池。但是,在嫦娥4号上所用的核电池由俄罗斯提供,这在《人民日报》采访俄罗斯国家航天集团总裁罗戈津时所说的。并且这个核电池严格来说就是一个“暖宝宝”,因为我们只是利用它产生的热量来保持月球车在月夜中不会冻坏,以免在月昼来临时不能唤醒。

2019年胖5复飞成功,今年我国将会启动火星探测计划,到时我们将会一次性完成“绕、落、巡”三大任务。火星车还没有发射,我们的自媒体却早已在“唱歌”。下面这个位是一个比较有代表性的加V自媒体,它说我国“一举追平美国近半个世纪的探火历程”!

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实情是这样吗?

我们简单来对比一下我国“火星一号”和美国的第四台火星车“好奇号”的电力系统,就很清楚了。

下图是2018年我国在IAC2018公布的火星漫游车模型,可以很清楚的看到和蝴蝶翅膀一样的太阳能电池板。

好奇号是美国在2011年11月发射的火星探测器携带的火星车,它的任务包括:探测火星气候及地质,探测盖尔撞击坑内的环境是否曾经能够支持生命,探测火星上的水,及研究日后人类探索的可行性。好奇号设计运行2年,不过7年过去了它的状况还非常良好,因而探测任务被无限期延长。

好奇号能够延长寿命的资本就是,它第一次使用了“核动力”。好奇号的核电池由两部分组成,一个装填钚-238二氧化物的热源和一组固体热电偶,这一系统设计使用寿命为14年!

和科幻电影中的机器人很像的好奇号

好奇号的核电池的使用寿命远高于太阳能电池,而且在火星这个沙尘暴非常多又非常猛的地方,核电池不管在哪个方面,性能都要比太阳能电池优越。

只从这一个角度来看,我们在火星车的设计上就落后美国不少年。不过,如果我们真能成功将“火星一号”送到火星上,那就是人类第二个有能力探测火星的国家,那真的是非常了不起的事情!