核动力推进:探索更遥远的星系

从阿波罗登月到韦伯望远镜,人类对宇宙的探索从未停歇。要进行星球之间的远距离航行,得“轻装上阵”、“飞速前进”。现在主流的动力方式有化学、电推和核动力。化学火箭得带大量燃料,才能实现这种远距离的“长途跋涉”,这显然不现实。电火箭呢,推力又太小。所以,就得依靠更厉害的推进方式——空间核推进。未来,人们把探索神秘的外太空,寄希望于各种装载核动力装置的火箭和飞船。核,正在为人类铺垫一条通往宇宙的未来之路。

核动力是利用放射性核素衰变或可控核反应来获取能量,从而得到动力,热量和电能。利用核反应来获取能量的原理是:当裂变材料(例如铀-235)在受人为控制的条件下发生核裂变时,核能就会以热的形式被释放出来,这些热量会被用来驱动蒸汽机,蒸汽机带动汽轮发电机来产生电能(核电站);也可直接转换成电能或机械能(空间堆)。

核动力飞船是使用核电源的人造航空器。核电源工作寿命长,性能可靠,不需要光照,能提供较大的功率。飞船用的核电源有两类:放射性同位素电池和空间核反应堆电源。前者功率较小,为几十至几百瓦,后者功率较大,可达几兆瓦甚至几十兆瓦。