前苏联航天器使用核电池的情况

另据了解,前苏联在1967~1982年期间,共发射了24颗核动力卫星,都属于海洋监视卫星。卫星带有以浓缩铀235为燃料的热离子反应堆,核能功率为5~10千瓦。不过核动力并不是用来驱动卫星,只是利用放射性元素衰变时放出的热量,通过热电偶产生电能给卫星上的设备供电。这些核动力卫星,多在200多公里的低轨道上工作,完成任务后核反应堆舱段与卫星体分离,并将小型火箭推到大约1000公里的轨道,可运行600年。

1978年1月24日,苏联“宇宙”954号核动力卫星发生故障,核反应堆舱段未能升高而自然陨落,未燃尽的带有放射性的卫星碎片散落在加拿大境内,造成严重污染。1983年1月“宇宙”1402号核动力卫星发生类似故障,核反应堆舱段在南大西洋上空再入大气层时完全烧毁。

随着后来美苏太空竞赛的冷却,人类探索深空的脚步放缓。由于在近地轨道,核电池的性价比不及太阳能电池,此外,目前全球钚238主要产自俄罗斯,燃料来源的局限也拖累了核电池的发展、应用。

美国第一辆采用核动力驱动的火星车

但是,近年来,由于深空探测在航天大国的发展,核电池使用见多。比如美国宇航局的好奇(Curiosity)号火星探测器(“火星科学实验室”),它是一个受地面遥控的,有汽车大小的美国第四个火星探测器,也是人类建造的第一辆采用核动力驱动的火星车。美国“好奇号”火星探测器上,就搭载了六轮自重900千克的火星车,而火星车核动力装置。是一个重约45公斤,含4.8千克的钚-238,发电功率140瓦的核电池,至少可以保证对“好奇号”进行14年的核能系统。在这里,核能是以“微型化”的方式被利用的。