太空核能
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太空核能(Nuclear power in space)是在外层空间使用核动力,通常是小型裂变系统或放射性衰变产生的电或热。另一种用途是用于科学观察,如穆斯堡尔光谱仪。最常见的类型是放射性同位素热电发电机,它已被用于许多太空探测器和载人登月任务。用于地球观测卫星的小型裂变反应堆,如托帕兹核反应堆(TOPAZ),也已投入使用[1]。放射性同位素加热器装置由放射性衰变提供动力,可有效防止部件因过冷而无法工作,能维持数十年时间[2]。
1965年,美国在太空中对斯纳普10A型核反应堆进行了43天的试验 [3],而下一个拟用于太空的核反应堆动力系统试验则于2012年9月13日进行,并演示了使用平顶裂变(DUFF)的千瓦级反应堆试验[4]。
1965年,在完成使用铀和直接热电转换的实验性罗马什卡反应堆后[5],苏联向太空发射了约40颗核电卫星,大部分由贝斯5型(BES-5)反应堆提供动力,而更强大的托帕兹II型(TOPAZ-II )反应堆则产生了10千瓦的电力[3]。
将核能用于太空推进系统的概念示例包括核电力火箭(核动力离子推进器)、放射性同位素火箭和放射性同位素电力推进(REP)[6],其中一种更值得探索的是核热火箭,曾在运载火箭用核能发动机计划中进行过地面测试,而核脉冲推进则是猎户座计划的主题[7]。