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美國航空航天局網(wǎng)站5月3日報(bào)道，美國航空航天局（NASA）和美國能源部（DOE）國家核軍工管理局（NNSA）已宣布，采用斯特林技術(shù)的Kilopower反應(yīng)堆（KRUSTY）已通過初步示范測試，這對未來執(zhí)行的行星任務(wù)來講是一大喜訊。

在太空探索中利用核能早已不是什么新鮮事。事實(shí)上，“好奇號”火星漫游車以及外太陽系的每一次太空任務(wù)都需要使用核能。但問題是隨著太空任務(wù)計(jì)劃變得越來越宏偉，用于太空探索的钚的庫存量幾乎耗盡，現(xiàn)有的各種系統(tǒng)難以滿足不斷增長的需求。

為應(yīng)對此挑戰(zhàn)，航空航天局正在研制Kilopower系統(tǒng)。它是一種10千瓦級的動力反應(yīng)堆，可以連續(xù)運(yùn)行10年而不用換料。該反應(yīng)堆采用了直徑為6英寸實(shí)心鑄造的周圍被氧化鈹反射層包裹的鈾-235堆芯。從反應(yīng)堆一端插入并移動碳化硼單棒來控制反應(yīng)堆的啟停，反射層俘獲逃逸的中子并把它們彈回堆芯，提高了自調(diào)節(jié)裂變反應(yīng)的效率。直到被活化之前，堆芯僅具輕微放射性。

Kilopower系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，因此，自持式反應(yīng)堆裝置及其斯特林發(fā)電機(jī)可以結(jié)合在一起，為太空探測器或火星前哨站供電。僅需4個這樣的反應(yīng)堆裝置就能滿足火星前哨站的電力需求。

這種反應(yīng)堆可不依賴于其環(huán)境獨(dú)立工作，因此可以得到廣泛應(yīng)用。與太陽能發(fā)電系統(tǒng)不同的是，黑暗對Kilopower系統(tǒng)沒有任何影響，因此，這對執(zhí)行月球探測任務(wù)是非常理想的，因?yàn)樵虑蛏系囊雇沓掷m(xù)時間相當(dāng)于地球的14天。

對Kilopower系統(tǒng)的測試從2017年11月到2018年3月在內(nèi)華達(dá)國家安全場區(qū)內(nèi)進(jìn)行。核軍工局洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗(yàn)室的反應(yīng)堆首席設(shè)計(jì)師David Poston稱，在內(nèi)華達(dá)進(jìn)行的測試目的是驗(yàn)證這種反應(yīng)堆的可行性及其在異常情況下的安全性。在反應(yīng)堆不發(fā)電的情況下，進(jìn)行了兩次設(shè)備測試，第三次試驗(yàn)測試了逐級提升功率。最后一次測試持續(xù)了28個小時，滿功率任務(wù)模擬包括反應(yīng)堆啟動、逐步達(dá)到滿功率、穩(wěn)態(tài)運(yùn)行和停堆。

從目前看，該項(xiàng)目在很大程度上仍是概念性的，但希望通過其成功示范將推動把該系統(tǒng)納入到2020財(cái)年的技術(shù)示范任務(wù)計(jì)劃中。

航空航天局格倫研究中心的Kilopower首席工程師Marc Gibson表示：“我們已對該系統(tǒng)進(jìn)行了一些測試，并證明了該系統(tǒng)正如我們設(shè)計(jì)的那樣是可行的。不論我們把這種反應(yīng)堆置于任何環(huán)境中，它都表現(xiàn)良好。”