NASA 纪念太空核电 60 周年

美国宇航局庆祝其第一颗核动力卫星发射进入太空 60 周年。Transit IV-A - 一颗带有放射性同位素动力发电机的实验导航卫星 - 由约翰霍普金斯大学应用物理实验室于 1961 年 6 月 29 日在卡纳维拉尔角发射，此后美国宇航局执行了超过 25 次携带核动力系统的任务。

(图片：美国宇航局)

Transit IV-A 的 SNAP-3B 放射性同位素发生器产生 2.7 W 的电力——据美国宇航局的格伦研究中心称，这“足以为 LED 灯泡供电”。尽管如此，这颗卫星打破了任务持续时间的记录——根据美国宇航局 1966 年的年度年表，当它于 1964 年 5 月成为最古老的美国卫星时，它已经绕地球飞行了 25,000 多次——并且还证实地球的赤道是椭圆的。

放射性同位素动力系统使用热电偶将钚 238 衰变产生的热量转化为电能，这是在太空提供长期电力的仅有的两种实用方法之一。太阳能电池板是另一种选择，但随着航天器距离太阳越来越远，太阳能的效率会降低，并且还可能受到当地环境条件的限制，例如行星的当地天气和季节。

美国宇航局格伦研究中心放射性同位素动力系统项目办公室经理 June Zakrajsek 表示，放射性同位素动力系统可靠且高效。

“无论阳光、温度、带电粒子辐射或厚云或尘埃等表面条件如何，它们都会在长期太空任务中持续运行。它们使我们能够从太阳到冥王星以及更远的地方进行探索，”她说。

NASA 放射性动力系统中使用的钚 238 燃料是通过与美国能源部 (DOE) 的合作伙伴关系提供的。该同位素是通过辐照镎 237 制成的，目前由橡树岭国家实验室与爱达荷州和洛斯阿拉莫斯国家实验室合作生产。

放射性动力系统为月球表面实验包提供动力 - 一组地球物理仪器，旨在在宇航员离开后至少一年内继续监测每个阿波罗着陆点的环境 - 以及先驱者号、维京号、航海者号、伽利略、尤利西斯、卡西尼号和新视野号太空任务。NASA 的毅力漫游车于 2 月登陆火星，由使用 Pu-238 放射性同位素动力系统的多任务放射性同位素热电发电机 (MMRTG) 提供动力。

根据格伦研究中心的 Jan Wittry的一篇文章，计划使用 MMRTG 的 NASA 下一个任务是蜻蜓，它将于 2027 年发射。Dragonfly - New Frontiers 计划的一部分 - 是一种八轴飞行器，将在土星的卫星泰坦上探索和收集样本。MMRTG 将提供电力输出为着陆器的电池充电，并提供热量以保持其仪器和电子设备温暖。

“飞行是一项非常高能量的活动，”蜻蜓任务的首席研究员 Zibi Turtle说。“我们将在飞行和科学活动中使用电池，并使用 MMRTG 为电池充电。来自电力系统的废热是我们热设计的一个关键方面。泰坦的表面非常冷，但我们可以保持内部使用 MMRTG 的热量使着陆器温暖而舒适。”

NASA 还与美国能源部和工业界合作开发基于裂变的电力系统，以实现人类在月球表面的存在，并最终实现人类前往火星的任务。