美國毅力號著陸火星全程 毅力號火星車的登陸地點在哪里?
六、不依賴陽光的核能發(fā)電裝置
雖然太陽能動力也可以在火星上工作,但有時候會遇到問題。當火星上起沙塵暴的時候,火星灰塵會遮擋90%的太陽光,灰塵也會覆蓋電池板。毅力號火星車重約1000公斤,是一輛較大的火星車,大小如同一輛小型汽車。它上面搭載有數(shù)臺高能耗儀器,所以它的能量需求很高,因此依靠太陽能發(fā)電不能滿足用電需求。
毅力號火星車使用的是“放射性同位素熱發(fā)電機”(Radioisotope Thermoelectric Generator,縮寫為RTG)提供電能。其原理是,通過熱電偶裝置把放射性同位素钚-238衰變產(chǎn)生的熱直接轉換為直流電來提供火星車的行駛和各項儀器設備使用。
人造同位素钚-238的半衰期僅為88年,這意味著它的放射性衰減之快可以讓它非常熾熱。钚-238釋放的是阿爾法射線,很容易被阻擋,這種物質不能用于核彈。RTG沒有活動的部件,所以很可靠,并且放射性材料能夠持續(xù)發(fā)熱很多年。RTG除了用于為毅力號供電之外,余熱還能為毅力號的各種儀器以及自身供暖。
毅力號使用的RTG裝置是當年好奇號火星車的備用產(chǎn)品,重量約45公斤,里面封存有4.8公斤的二氧化钚。當電力需求低谷的時候,RTG就給兩塊鋰離子電池充電,以備用電需求增加的時候使用。隨著放射性元素的不斷衰變,輸出功率會越來越低,但毅力號上的RTG使用壽命至少可達14年。
其實,這種利用核能的方式并不是太新鮮的科技。當年阿波羅登月期間,就使用過這種發(fā)電裝置。
對于那些飛往火星之外的探測器,使用核能幾乎是唯一的選擇。大名鼎鼎的旅行者1號探測器、旅行者2號探測器、先驅者10號探測器、先驅者11號探測器以及飛掠冥王星的新視野探測器,都是采用RTG供電。
除此之外,探測木星的伽利略探測器、探測土星的卡西尼探測器也都是利用的RTG供電。唯一的例外是朱諾號木星探測器,朱諾號采用的是異常巨大的太陽能板供電,據(jù)說是由于當年用于RTG的钚238儲備不足,不得已而采用權宜之計。