俄拟造核能太空船飞木星 「宙斯」移动核电站2030年升空

▲NASA的动力太空概念图。(图/翻摄自NASA)

实习记者黄品臻/综合报导

俄罗斯航太(Roscosmos)周六宣布,将设计一种以核能为动力的「太空拖船」(space tug),作为探索太空的交通工具,计划于2030年发射升空,飞往木星

据ScienceAlert报导,这艘太空拖船装有名为「宙斯」的核动力能量模组,是太空拖船的动力来源,既提供电力,也是推动系统的能量源,本质上它就是一座移动核电站。

核动力太空船有别于现在的化学燃料火箭,推力更大、速度更快,可大幅缩短太空航行时间。目前,多数的行星探测船主要依靠太阳能量或重力来加速,需要精确的计算轨道,但这意味着,往返一趟火星,需要花三年以上的时间。而核动力太空船能更为快速,美国太空总署(NASA)预估,一架核动力太空船往返火星的时间能缩短至一年。

美国正着手进行太空核电机组的开发,称为「千瓦动力」(Kilopower),原本预计最早在2027年于月球上建造一座10千瓦(一万瓦)的核反应炉,但是,到目前为止,NASA仅在1965年时,将一颗实验型反应炉(SNAP-10A)送上太空,不过仅运作46天就停止反应。

美国的其他太空探测器,比如正在火星上执行任务的好奇号(Curiosity)和毅力号(Perseverance),也都是使用核动力,但发电原理不太一样,它们使用核电池而非反应炉。

与此同时,俄罗斯已在太空中放置了30多个反应炉。据俄罗斯国家通讯社Sputnik指出,最新的「宙斯」核能模组,将通过一具500千瓦的核反应炉,加热推进剂把太空拖船从一个星球推送到另一个星球。

俄罗斯的太空任务,计划是要让太空船先飞往月球,再转向金星,在那里它可以利用地球引力,抛射到任务最终目的地——金星,如此一来将有助于节省推进剂。

俄罗斯航太长期计划与科学执行董事亚历山大‧波罗申科(Alexander Bloshenko)表示,整个任务将持续50个月(四年多一点),俄罗斯航太和俄罗斯科学院仍在努力计算太空拖船的飞行轨道,以及其可携带的设备重量。同时间,俄罗斯也同样的太空核反应炉,设计未来的轨道空间站

太空探测器的电力来源主要有两种,太阳能与核电池。例如NASA现在位于木星附近航行的朱诺号(Juno),就是利用太阳能发电。但太空船距离太阳越远,太阳能的能源效力会降低,此时锂电池便可协助太空探测器完成任务,例如惠更斯号(Huygens)在2005年就曾靠着锂电池短暂降落在土星卫星土卫六」(Titan)上。

另一种是核电池,上述提到的好奇号和毅力号都装有核电池,另外,著名的「航海家兄弟」——航海家1号、2号(Voyager1、2)也是使用核电池,这两具探测器接近太阳系最外围,至今已运作超过45年,可见其耐用程度

虽然太空探测器以核电做为动力发展方向,仍会面临挑战,因为只有某些类型的燃料,如高浓缩铀,才能承受反应炉的高温,但这些燃料使用起来并不安全。