中国试制空间核反应堆 核卫星计划2025年升空

fuyun

资料图：前苏联一部分“宇宙”系列卫星就是采用核动力

空间核反应堆（简称空间堆）是一种将反应堆核裂变能转变为电能供航天器及其负载使用的新型电源。它可以为航天器提供千瓦级电力，从而增强其工作能力、拓展应用领域。与传统的太阳能电池阵和蓄电池联合供电相比，空间堆的优势主要包括：单位质量功率大、成本低；不依赖太阳能，不受尘埃、高温和辐射等因素影响，环境适应能力和生存能力强；体积小、重量轻，可有效减轻火箭推进系统负荷，增加航天器有效负荷和可靠性。

我国于20世纪70年代开始空间堆的研究工作，后一度中止。"九五"期间，空间堆研究被列入总装备部预先研究项目，由原子能院和空间技术研究院共同承担，完成了空间堆概念设计。"十五"起，开始了空间堆初步设计和关键技术公关，在设计技术、制造技术、试验技术以及安全研究等方面均取得一定突破。目前项目处于从技术设计到施工设计的过度阶段，正进行设备和部件的研制和单项试验。计划2015年完成地面试验，2020年定型，2025年发射"百千瓦级核反应堆试验星"，进行在轨演示验证，掌握超大功率空间核反应堆电源技术。

　　俄罗斯、美国、法国、德国和日本等国从20世纪60年代起就开始开展空间堆的研究，目前只有美国和俄罗斯进行了实际发射。截至2004年，俄罗斯供发射了37个使用空间堆供电的航天器；美国发射过1个类似装置。

资料图：早期的美国SNAP-10A空间堆

资料图：空间核反应堆模型

。（国核科技信息与经济研究院 ）

http://news.ifeng.com/mil/2/200903/0317_340_1064993.shtml

illidanyyh

哇哟，坐实了太空武器。又要被美国人骂了

愛國的人

中国威胁论了又

追求公正

以後是不是可以造出鋼彈裏面的衛星炮來？

元素

这卫星放大了，不太真实。

fuyun

这卫星放大了，不太真实。
元素 发表于 2009-3-17 15:41

不明白你得意思
早期老美放到太阳系外的几个卫星都是同位素电池，也就是上面说的这种电池

用热电原理发点的吧

xifei

不管中国做什么都有威胁论

fuyun

1978年1月24日，前苏联军用卫星“宇宙954”号因控制机构失灵而坠入大气层，变成许多小碎片，散落在加拿大的西北部地区。加拿大政府就此向前苏联提出抗议，并要求赔偿损失。国外一些报刊也就此纷纷发表评论。

　　怎么卫星坠毁于他国，竟引起抗议和纠纷呢？原来在前苏联这颗军用卫星上装有核反应堆，卫星失事后变成碎片散落在地面上，就会产生污染。人们由此知道，核反应堆已被搬上太空，成为当时超级大国争夺空间的重要工具。

　　其实，美国在这方面也毫不示弱。早在1965年，它就发射了一颗装有核反应堆的卫星。

　　将核反应堆装在卫星上，主要是用它提供重量轻、性能可靠、使用寿命长和成本较低的电能。

　　在卫星上装有各种电子设备，包括电子计算机、自动控制装置、通信联络机构、电视摄像和发送系统等，都需要使用大量可靠的电能。对于用来探测火星、木星等星体的行星际飞行器，配备的电子设备就更多更复杂，而且来回航程就要数年至十几年。在此期间，还要与地球保持不断的联系，因此，这种太空飞行器上所用的电源，就要求容量更大，性能更加可靠。

　　为了满足太空卫星和飞行器的用电要求，人们进行了各种试验研究。

　　60年代初期，首先在卫星和太空飞行器上使用了燃料电池。这种电池和普通化学电池（即干电池）不同，它实际上是一种发电设备。只要向电池中不断地注入反应物质（流体）。排出反应的产物，燃料电池就能长期连续地进行工作。

　　通常广泛采用的是氢－氧燃料电池。由于这种燃料电池是一种把燃料具有的化学能，也就是氢－氧燃料的燃烧热能连续而直接地转变成电能，没有作机械运动的零部件，所以它的工作稳定可靠。不仅如此，它除了能得到需要的电能外，还可以得到与燃料的消耗量相同的水。这种水经过净化以后就可供人饮用。这对太空飞行器来说，是一种宝贵的副产品。美国的“阿波罗”飞船登上月球，就采用了氢－氧燃料电池。但是，燃料电池的成本高，使用寿命最长为几十天，不能满足长期使用的要求。

　　堪称空间电源大力士的核反应堆，其电容量从500瓦至几千瓦，甚至可高达百万瓦。在这种情况下，对于要求电源容量越来越大的一些太空飞行器来说，就理所当然地选用核反应堆作电源了。

　　太空核反应堆在工作原理上与陆地上的核反应堆基本一样，只是前者由于在太空飞行中使用，要求反应堆体积小，轻便实用。为此，太空核反应堆所用的燃料是纯铀－235。这种核反应堆连同控制装置，大约像2千克重的小西瓜那么大。反应堆运行时产生的热量，一般用以下两种办法转换成电能：一种办法是，将装有液态金属（如水银或钾钠合金）的管子从反应堆中通过，液态金属就吸收热量变成蒸气，来推动汽轮发电机发电。它的优点是，能量转换效率高，可达30%。缺点是，汽轮机的转速很高，达到每分钟1万转，这在空间飞行无人维修的情况下，很难做到长期安全运行。因此，这种办法未能得到实际使用。另一种方法是，以热电偶或热离子方式发电。它不需要转速很高的汽轮机，所以使用简便，可以长期稳定地发电。但热电偶的转换效率只有2%，绝大多数热量都浪费掉了。而热离子转换效率比热电偶高得多，是很有发展前途的一种换能方法。 　　热离子换能是利用热离子二极管来完成。它是将热离子二极管的发射极（阴极）紧靠着反应堆中的燃料元件。当核裂变产生的热量将发射极加热到1500～2000℃的高温时，发射极中的自由电子就得到足够的能量而飞出。这时二极管的收集极（阳极）就将电子收集起来，结果在阳极和阴极之间形成通路，产生了电流。

　　太空核反应堆不仅用作空间飞行器和卫星的主要能源，而且还是未来用于考察和开采月球矿藏的理想电源。在人类征服宇宙空间的伟大事业中，空间核反应堆无疑将是最得力的助手之一。

fuyun

纳米材料可将放射线转成电能 将影响核动力发展

新华网消息，美国科学家说，将放射线直接转换为电能的材料可以开创宇宙飞船的新纪元，甚至还可以开辟以高功率核电池驱动的地面交通工具的新纪元。     
    电力通常是利用核能加热蒸气，从而驱动发电涡轮机而产生的。     自2 0世纪6 0年代起，美国和苏联开始使用利用核裂变将热能转换成电能、从而为宇宙飞船提供动力的热电材料，或是放射性衰变材料。"先锋"号太空探测行动使用的就是后者，即"核电池"。         弃用蒸气和涡轮机使得那些系统型号变小，也不再那么复杂。但热电材料的功率很低。美国研究人员说，他们开发出了高功率材料，可以将核燃料及核反应产生的放射线直接转换成电能，而不需通过热能。         洛斯阿拉莫斯国家实验室前核工程师利维乌·波帕-西米尔说，将放射粒子的能量转换成电能效率更高。     据研究人员计算，比起热电材料的功率，他们正在试验的材料从放射性衰变中提取的能量最多可高出19倍。     研究人员正在对多层碳纳米管进行测试。这种纳米管与黄金一起被氢化锂包裹起来。猛烈撞入黄金的放射性粒子撞击出大量高能电子。这些电子通过碳纳米管进入氢化锂形成电极，使得电流通过。         波帕-西米尔说，这种多层碳纳米管最好是用来利用放射性材料产生电能，因为它们可以在放射性最大时被直接嵌入。但是它们也可以从核裂变反应堆的放射线中直接获得能量。         用这种材料建成的设备可以为宇宙飞船、飞机、地面交通工具等提供动力。     洛斯阿拉莫斯国家实验室的戴维·帕斯顿说："我认为，这项工作具有创新性，可能会对核动力的前景产生重大影响。"

http://news.xinhuanet.com/mil/2008-03/31/content_7889847.htm

麒龙z

贼喊抓贼！