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下一场“玩玩呗棋牌核战争” 主角是电池

更新:2020-09-14 编辑:玩玩呗棋牌 来源:玩玩呗棋牌 热度:1452℃

本文来自极客公园

题图来源:Unsplash

从航天航空逐渐走入民用化,这个能够供电长达 10 年的电池会是接下来的风口吗?

提到‘核’这个字,不了解的人可能闻之色变。

但他们并不知道,如果正确利用,核能可以被合理地运用在许多地方。

比如在航天领域,上世纪 70 年代就有同位素电池(即核电池)搭载在火星探测器上。而经过 40 年的发展,核电池技术也变得愈发成熟。

不过,相对日常生活中随处可见的锂电池而言,核电池的发展并不如想象中那么快,至少在手机、电脑等电子设备中,至今还没有它们的踪影。

但从安全以及性能的角度来看,核电池都有很大希望在未来一段时间实现商业化落地,甚至进入我们的日常生活当中。想必它也会像自动驾驶、VR 等等的创新技术一样,慢慢改变这个世界。

核电池,从太空起步

2019 年 1 月 3 日,在太空中飞行了近一个月的嫦娥四号顺利着陆,开始探索月球背面。与它的前一代探测器——嫦娥三号一样,嫦娥四号内置了核电池作为其能源的一部分。

核电池在航天航空领域不算什么新鲜的东西。早在 1961 年,核能就开始在太空领域得以应用。1977 年美国发射的无人外太阳系空间探测器——旅行者 1 号,一直到现在还在宇宙中漂泊,这 43 年来唯一支撑它正常工作的动力,就是内部搭载的三枚核电池。

在宇宙中已经漂泊 43 年,离开太阳系的旅行者 1 号。内部的核电池还能支撑它继续工作 5 年|视觉中国

这里要简单解释一下核电池的运行原理,核电池主要依靠放射性元素的自身衰变产生热量,然后通过热电材料将热能转化为电力。在飞船的核电池中,放射性元素基本上都指的是钚-238。

2011 年美国发射的好奇号火星探测器同样使用了核动力。据悉,好奇号火星探测车利用钚-238 衰变热进行热电转换工作,设计寿命可达 40-50 年以上。

但是中国最近刚刚发射成功的‘天问一号’任务中,火星探测器中并没有出现核电池的身影。这是为什么?

能量转换效率是其中一个很重要的考量因素。钚-238 核电池的能量转换效率不到 10%,并不算高。如果想要进行长期探测,必须增加电池重量或者携带更多钚-238,无形之中增加了许多成本,也加大了火星探测器的载重负荷。天问一号任务的预计探测时间仅为 3 个月,携带实验器材并不多,只需要太阳能就能满足需求。

天问一号上搭载的太阳能电池面板|视觉中国

另外,钚 238 属于高放射性物质,人体吸入一小粒灰尘都可能引发致命的癌症,考虑到中国是首次自主进行火星探测器发射,一旦发射中出现任何问题会产生很大的安全风险(美国之前就发生过类似的事件,导致钚 238 被释放到大气中。)

(责任编辑:玩玩呗棋牌)

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