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嫦娥三號工作10年了核能取暖立大功,祝融號為什麽不用核能?

2024-03-04軍事

前言:

隨著科技的不斷進步,人類對外太空的探索也越來越深入,中國的航天探測事業可謂一路高歌,屢創佳績,令世人刮目相看。從「天問一號」探測器進入火星環繞軌域,到「嫦娥五號」探測器和返回艙圓滿完成著陸任務;中國已經連續三次在火星領域取得成功,這是世界範圍內首次實作的又一壯舉。

而最引人矚目的是,已經在月球上工作10年的「嫦娥三號」,其取暖神器更是力壓群雄,不知道大家還記得嗎?那就是在2013年12月14日成功著陸月球的中國探測器「嫦娥三號」,因搭載了同位素核熱源而被譽為「月球上的第一個取暖器」。

同位素核熱源是一種不會發生核融合或核分裂反應的熱源,只會透過自身的放射性衰變產生熱量,類似於地球上的核電池。這種熱源在月夜時可以為探測器提供穩定的能源,讓探測器能夠在極端寒冷的環境中繼續工作。在月球的環境中,探測器會經歷長達兩周的漫長月夜,期間地表溫度會驟降至零下180攝氏度左右,這對探測器的裝置和電池都是極大的考驗,也就在這樣的環境下,同位素核熱源發揮了關鍵作用,讓「嫦娥三號」能夠安然度過月夜,開展科學探測工作。

同位素核熱源的運用,不僅為中國航天事業增光添彩,更是為全人類的外太空探索事業註入了新的活力和希望,因此,不少人都猜測,在火星上工作多年的「祝融號」是否也搭載了這樣的核熱源。莫非是因為其他原因,讓這位「火星上的第一個取暖器」無疾而終了嗎?究竟是什麽原因讓它無法醒來呢?

一、同是遇到月夜,為什麽「嫦娥」能夠度過,而「祝融號」卻隕落了?

其實,盡管在各自領域都取得了顯著成績,但「嫦娥三號」和祝融號」的工作環境卻存在很大不同。在月球上面臨的最大挑戰是極端寒冷的月夜,而在火星上則是高強度的放射線和洶湧澎湃的沙塵暴。這些極端環境會對探測器的裝置和能源供應造成嚴峻的考驗,從而影響它們的工作壽命。而且,由於其飛行時間和任務周期的差異,它們攜帶的科學儀器和裝置也不盡相同,因此面臨的挑戰和應對措施也有所不同。

在月球環境中,探測器要面臨長達14天的漫長月夜,期間地表溫度會驟降至零下180攝氏度左右,這對探測器的裝置和電池都是極大的考驗。為了應對這一挑戰,中國科學家利用同位素核熱源為探測器提供穩定的熱量,讓它能夠在月夜期間進入冬眠狀態,並在第二天夜明時重新啟動,繼續完成科學探測任務。而在火星環境中,探測器需要面對高強度的紫外線放射線、大氣層內外的放射線粒子和洶湧的沙塵暴,這些都會對探測器的裝置和能源供應造成嚴峻的考驗,從而影響它們的工作壽命。

雖然祝融號采用了太陽能作為主要的能源供應方式,但在冬季南半球的火星上,太陽能的供應十分有限。為了應對這一挑戰,祝融號在進入冬眠之前采取了一系列措施,包括妥善安置機身,關閉所有耗電裝置,盡最大可能地減少能量消耗,但仍無法避免在極端環境中長時間工作所帶來的挑戰和風險。

在月球和火星的環境中,探測器面臨的挑戰和考驗都十分嚴峻,但它們的到來也為科學家們帶來了前所未有的機遇和挑戰。在不斷探索和積累經驗的過程中,我們相信人類一定能夠克服各種困難和挑戰,繼續向著更遠的星辰進發。

二、祝融號未醒來,可能歸咎於這些原因!

自2021年5月14日成功著陸火星以來,祝融號一直在火星表面開展科學探測工作,但自2022年7月起,它將進入冬眠狀態,等到2023年,也就是火星的下一個春季,大家都十分期待它能夠再次蘇醒。不過,截至目前,它依舊沒有醒來,這引發了人們對它的命運充滿了擔憂和猜測。

事實上,祝融號無法蘇醒可能有多方面的原因,首先是環境的影響。火星是一個充滿挑戰的星球,它的大氣層非常稀薄,無法有效地阻擋紫外線和宇宙射線,所以這些高能放射線會不斷對祝融號的裝置和電池進行損傷。另外,火星上還會有大量的沙塵暴,這些強大的自然災害也會對祝融號產生不可估量的影響。

另一個可能的原因就是技術問題。火星是一個高度復雜的星球,祝融號上搭載的各種裝置和儀器也都非常精密和復雜,所以在工作過程中難免會出現各種技術故障和問題。雖然中國的科學家和工程師們都十分用心地進行了設計和研發,但是面對火星環境中的諸多挑戰,這些裝置和儀器難免會出現故障和損壞。而且由於火星與地球之間的通訊存在延遲,所以一些問題可能無法及時得到解決,這也會影響祝融號的正常執行。

此外,火星本身的氣候和環境也會對祝融號的能量供應造成一定的影響。雖然祝融號搭載的太陽能板可以將太陽光轉化為電能,但是在火星上,太陽能並不穩定。在沙塵暴和持續陰天的情況下,祝融號無法獲取足夠的太陽能來維持自身的正常執行,這也會影響它的工作壽命和能否重新蘇醒。

綜上所述,祝融號無法重新蘇醒的原因可能涉及到火星的極端環境、技術問題以及能量供應等多個方面,但無論最後的結果如何,它都為中國的航天探測事業作出了不可磨滅的貢獻,相信隨著技術的不斷進步,我們一定能夠克服各種困難和挑戰,繼續開拓航天事業的新局面。

三、中國航天事業需要核能嗎?

在航天領域,能源始終是一個極其重要的話題,而就在近期,一則新聞再次引發了人們對航天能源的討論。據悉,中國科學家已經開始著手研發新一代的同位素核熱源,這意味著在未來,我們不僅可以繼續在月球上搭建「取暖器」,還有望將這一技術套用到更遠的火星和其他行星上。

盡管同位素核熱源在航天領域的前景十分廣闊,但在很多人看來,航天探測器最理想的能源供應方式應當是核能。事實上,美國和前蘇聯早在上個世紀六七十年代就已經在航天探測器上使用核能源,例如「旅行者」號探測器搭載的就是一枚具有長壽命的放射性同位素熱源,它可以持續為探測器提供能量長達數十年之久。而在中國,雖然航天工程發展迅速,但由於受到技術和安全等方面的限制,我們在航天領域尚未使用核能源,那麽中國在未來的航天事業中是否需要核能源呢?

筆者認為,

首先,航天探測器在執行任務時需要長期在太空中工作,而太空環境對航天器的能源供應提出了極高的要求。目前,我們通常使用太陽能電池板來為探測器提供能源,但在遠離太陽的地方,如火星等行星,太陽能的供應就會變得不穩定,甚至中途中斷,這將嚴重影響探測器的正常執行。

與此同時,太空環境還存在高能放射線、極端溫差、微小塵埃等極端條件,這些都會對太陽能電池板和電池等裝置造成損壞和影響,進而縮短探測器的工作壽命和任務執行能力。鑒於此,我們迫切需要一種穩定可靠的長壽命能源供應方式,而在目前的技術水平下,同位素核熱源和核能就成為了最為理想的選擇之一。

其次,航天探測器的任務越來越復雜,對能源供應的要求也越來越高。例如,我們計劃在未來將探測器送往更遙遠的冥王星和其他星系,而這些地方的太陽光線非常微弱,無法為探測器提供足夠的能量,這就需要我們考慮其他更為可靠的能源供應方式。另外,航天探測器在執行任務時需要攜帶大量的科學儀器和裝置,這些裝置對能源供應的穩定性和可靠性提出了更高的要求。

目前,雖然我們可以透過一些技術手段來提高太陽能電池板和電池的防護效能,但在極端環境下,它們依然難以滿足探測器長時間、高強度的工作需求。相比之下,同位素核熱源和核能具有更高的能量密度和穩定性,可以為探測器提供持續、穩定的能源供應,讓它們能夠在極端環境下順利完成任務。因此,我們有理由相信,隨著同位素核熱源和核能技術的不斷發展,中國的航天事業一定能夠迎來更加輝煌的未來。