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群众首颗核电源买卖卫星上天,不靠阳光也能发电

发布日期:2026-08-10 11:12    点击次数:88

群众首颗核电源买卖卫星上天,不靠阳光也能发电

航天界2026/07/08

第 1189期

新闻速递

绝大多数卫星依靠太阳能帆板和蓄电板保管运行,但这套决议存在先天局限——阳光并非时刻可得,而传统电板的衰降速率又很快。随 Sp aceX公司昨日(7月7日)输送者-17(Transporter-17)拼单任务辐照腾飞的81颗卫星中,BOHR为群众首颗使用核电源的买卖卫星,旨在考据氚(Tritium)用作航天器能源的可行性,从而为航天器提供一种不依赖太阳能的不时供电决议。

氚是氢的一种放射性同位素,也被称作超重氢。诈欺氚衰变发出的β粒子激励荧光粉发光,制成无需外部电源或阳光即可不时发光的氚灯,常用于腕表夜光指针、建筑物伏击出口指点牌、枪械对准具等。在化学、生物学和医学谈判中,氚不错用作放射性示踪剂,匡助科学家追踪物资在环境或生物体内的流动、涟漪和代谢历程。看成氢弹的紧要原料,它亦然将来核聚变能的要津燃料。

全称为“贝塔伏特空间高性能”(Betavoltaic Orbital High-Reliability)的这颗卫星是一颗1U立方星,来自成立于2005年的好意思国“城市履行室”公司(City Labs),其主打产物为NanoTritium™ 系列贝塔伏特电板。BOHR将初度在天际中测试该电板的性能。它的基欢喜趣与NASA旅行者号探伤器上配备的放射性同位素热电发电系统有些雷同——后者依靠钚中枢衰变产生的热量来发电,NanoTritium则是拿获氚在放射性衰变历程中开释出的β粒子,并借助半导体材料将这些粒子径直涟漪为电流。

把氚用作电源系统的基础材料有一个显赫上风:它自己的辐射水平很低。同期,诚然输出功率并不大,氚的半衰期长达12.3年,这意味着这套系统不错邻接握住地供电逾越20年。更紧要的是,与当年的核电源比拟,氚安全得多——β粒子连东说念主的皮肤齐穿透不了,而况被紧紧锁在固态金属氢化物薄膜中,不存在清楚或爆炸的风险。

不外,刚刚入轨的BOHR仍然依靠太阳能电板维持卫星平台及平常运行,独一用于考据的载荷闲隙运行于NanoTritium贝塔伏特电源系统之上。

▲BOHR卫星构型(图源:CityLabs)

长久来看,城市履行室这项技能的委果价值在于有望催生新一代航天器,让东说念主类得以潜入那些现存遨游器难以永恒驻留的未知之地,比如月球南北极的永久暗影区。月球南极被NASA定为阿尔忒弥斯登月任务的缠绵着陆区,床戏替身那边保藏着多数水冰,且具备开采诈欺的后劲。为了守旧这一构思,NASA也在积极资助核反馈堆技能的研发。

BOHR恰是首个复兴这一研发挑战的买卖任务。天然,当前这颗立方星上的NanoTritium电能远不及以驱动月球基地那样的短小精悍,但城市履行室公司以为这项技能的应用通盘不错通过不时延迟,最终达到阿谁量级。

公司CEO彼得·卡鲍伊(Peter Cabauy)称,看成买卖核能进击天际规模的历史性时刻,该任务标明安全、微型化且已取得监管批准的核能源系统照旧不错投入成例买卖部署阶段了。

▲带核能源系统的将来月球基地

(图源:NASA)

BOHR卫星以及城市履行室公司的氚技能研发做事是由好意思国国防部资助的。这亦然自特朗普2019年签署《国度安全总统备忘录第20号》、为好意思国将来辐照佩戴核电源或核推动安设的航天器建立全新安全评估和审批框架以来首个拿到好意思国联邦航空惩办局(FCC)辐照许可的核任务。

内容上,核能上天的历史远比1957年苏联辐照第一颗东说念主造地球卫星早得多。1945年好意思国开展东说念主类初度原子爆炸覆按后不久,诈欺原子裂变来推动遨游器或提供电力就被崇拜提上议程了。最早在天上内容测试这项技能的,不错追猜度1961年的子午仪卫星导航系统(Transit Navigation Satellite System),即好意思国舟师研制的第一代卫星导航定位系统。为核潜艇导航需求而设立的该系统由多颗运行于1100公里极轨的卫星组网,其中一些卫星佩戴了核电系统。

首颗使用核电源的子午仪4A卫星由 约翰霍普金斯大学应用物理履行室(APL )研制, 马丁公司(自后成为洛马的一部分)为其研制的核电系统不时运行了整整15年 。卫星团队成员曾向媒体回忆说,1950年代末到1960年代根底莫得可靠的宇航级部件可用。“‘可靠性’这个词其时还没投入东说念主们的视线,咱们连卫星上的电板能不成撑过5年齐没把抓。这恰是咱们初始探索其他能源的原因。”

冷战期间,好意思国和苏联齐曾在多个军用和覆按性卫星上使用过核系统——时常用于那些太阳能电板板难以餍足供电需求的任务,比如雷达捕快卫星和时势卫星。不外,到了上世纪90年代,跟着卫星太阳能帆板越作念越大、抑遏越来越高、电子拓荒日益精密,核电源冉冉退出近地轨说念应用场景,转而主要维持外太阳系深空探伤任务。

当今,场面又发生变化了。好意思国国防部正在积极寻求更坚固、抗损智力更强的军用卫星供电决议,既要弥漫可靠,又要比那些依赖铀和钚的上一代核电卫星安全得多。

这一布景下,BOHR阵势应时而生。它不仅肩负着考据城市履行室公司技能性能和可靠性的责任,更被赋予了一项紧要任务——充任好意思国政府天际安全规则框架下的“监管探路者”,为将来买卖航天核系统的常态化应用扫清轨制拦阻。

▲子午仪4A是第一颗佩戴核电源

投入天际的卫星(图源:APL )

新闻详细自:

1. Josh Dinner, SpaceX just launched the 1st-ever nuclear-powered commercial satellite,

https://www.space.com/space-exploration/launches-spacecraft/spacex-just-launched-the-1st-ever-nuclear-powered-commercial-satellite

2. David Szondy, World's first commercial nuclear-powered payload now in orbit,

https://newatlas.com/space-systems/worlds-first-commercial-nuclear-powered-payload-orbit/

3. Ellyn Lapointe, Commercial Spaceflight Just Entered the Nuclear Age,

https://gizmodo.com/commercial-spaceflight-just-entered-the-nuclear-age-2000782443

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