話說
，火星上的“機遇號”探測器，花邊新聞可真不少

，原因是NASA不斷放出新聞，今天說它遇到沙塵暴，得不到足夠的陽光導致電力不足，怠工；過段時間又說它正在獲得越來越多的陽光
，但因為太陽能麵板上的塵埃太多需要清除，怠工……

瞧，這就是太空探索使用太陽能的局限，那麼
，如果使用核能呢？

最成功的典範

一yi想xiang到dao外wai太tai空kong的de能neng源yuan獲huo取qu，不bu少shao人ren第di一yi個ge想xiang到dao的de是shi外wai太tai空kong沒mei有you大da氣qi層ceng遮zhe擋dang，陽yang光guang猛meng電dian力li足zu，但dan是shi，如ru果guo我wo們men仔zai細xi分fen析xi，在zai宇yu宙zhou探tan索suo上shang

，核he能neng實shi在zai是shi要yao比bi太tai陽yang能neng優you越yue得de多duo！

　　
shangtushiconggedaxingxingshangguankantaiyangshi，taiyangdeshijiaodaxiaoduibi。keyikanjian，zaihuoxingshanghaihaoyixie，taiyangbingbubicongdiqiukanshangquxiaoduoshao，danshiruguoxiangzaitansuotuxing
、天王星、海王星還有冥王星的時候使用太陽能，不是說不可以，而是難度實在是太大了

，幾乎沒有可行性。

怎麼辦？難道人類的太空探索隻能局限於水星、金星和火星？顯然
，這是不可能的，而此時，核能的使用已經不再是一個可選方案


，它是一個必選方案。

實際情況也如此：

探索冥王星的“新視野號”也使用了核電池

　　
除了以上探測器，使用核電池的探測器還有旅行者1號、旅行者2號、尤利西斯號，還有好奇號火星車等等。

旅行者1號1977年9月5日發射升空，至今已飛行38年多。2015年，旅行者1號距離地球超過199億千米，這相當於地球到太陽的133倍。

如果您能從旅行者1號上看太陽，您會發現
，太陽的亮度已經跟一顆普通的星星沒什麼區別了。此時，旅行者1號周圍是一片黑暗的太空
，無法獲取太陽能。

按照NASA的說法，旅行者1號已經離開太陽係。信號雖然以光速傳播，但從旅行者1號上傳到地球也需要18個半小時

，即使如此，它也還在不斷地為人類送來太陽係邊緣的信息
，這種狀態將持續到2025年，直到它上麵的核電池不再工作。

從1977到2025年
，這期間足足48年，接近半個世紀

，如此漫長的工作時間，除了核電池，還有什麼電池能代替它呢？目前沒有。

核電池與核電站的區別

核電站發電，核電池也發電，兩者有何區別
？

區別一：
 

　　
核電站的反應堆，裏麵主要進行的是裂變反應，也就是在一個中子的轟擊下，鈾235分裂成兩個中等大小的原子核
，並放出兩到三個中子。
 

　　
核電池主要使用鈈238，通過鈈238的自身衰變，放出阿爾法粒子 
，並產生熱量，這熱量被用來發電。
 

鈈238的氧化物：二氧化鈈

鈈238

　　
鈈是第94號元素，它是自然界中天然存在的質量最重的元素
，比鈾還要重，其穩定的同位素是鈈244，半衰期大約是八千萬年，微量存在於自然界。

而鈈238的半衰期為87.74年，衰變時釋放阿爾法粒子，同時放出大量熱，這使得即使它的量很少，鈈238在某些條件下也能自燃。
 

鈈能自燃，這使它看起來就像一塊還在發光的餘燼。（圖片來自美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室）

　　
1千克鈈238的熱功率相當於一個功率為570瓦的電爐，且持續時間以數十年計，從不間斷。

例如，好奇號上采用的核電池，也是利用鈈-238，在任務初期可以在任何狀況下穩定地提供大約125瓦的功率輸出
，而14年後功率還可以保持在100瓦左右。

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區別二：
 

　　
核he電dian站zhan中zhong裂lie變bian產chan生sheng的de熱re，是shi通tong過guo冷leng卻que劑ji循xun環huan把ba熱re量liang帶dai出chu來lai
，接jie著zhe冷leng卻que劑ji加jia熱re第di二er回hui路lu的de水shui，產chan生sheng高gao溫wen蒸zheng氣qi衝chong擊ji汽qi輪lun機ji並bing發fa電dian。而er核he電dian池chi是shi采cai用yong熱re電dian效xiao應ying來lai發fa電dian，我wo們men先xian來lai演yan示shi一yi下xia熱re電dian效xiao應ying：
 

兩個杯子，左麵的裝著冷水
，右邊的一會兒加入熱水

把熱水倒入右邊的杯子中，然後……

電風扇開始轉動了。

　　
金屬中都有自由電子，而自由電子具有的能量和速度各不同。

那麼，什麼因素能決定電子的能量和速度
？熱是一個重要的因素之一，當金屬導體的兩端有溫度差異時，電子更容易從熱的那一端“擴散”到冷的那一端，從而形成電壓，這就是熱電效應。
 

熱電效應簡單示意圖

“卡西尼－惠更斯號”上的核電池

　　
1997年10月升空的“卡西尼－惠更斯號”，攜帶有3塊核電池，燃料為鈈238
，它被製成二氧化鈈的陶瓷壓塊，1997年時可提供880瓦的功率，十多年後，也就是2010年
，該核電池還能提供670瓦的功率。
 

圖為旅行者1號上的核電池，中間暗紅色的部件為二氧化鈈。

　　
圖為登月宇航員艾倫·賓從阿波羅12號上取出核電池的畫麵。實際上，從阿波羅12號，一直到阿波羅17號都使用了核電池，型號為SNAP-27。
 

　　
這是被遺棄在月球上的核電池SNAP-27，使用了3.8千克的鈈238
，熱能功率達1480瓦，轉化的電功率為73瓦。

核he電dian池chi熱re電dian轉zhuan化hua率lv不bu是shi很hen高gao，然ran而er，核he電dian池chi也ye不bu光guang隻zhi可ke以yi用yong來lai發fa電dian
，尤you其qi是shi在zai月yue球qiu上shang，長chang達da半ban個ge月yue的de黑hei夜ye，其qi溫wen度du可ke達da零ling下xia兩liang百bai多duo攝she氏shi度du。而er核he電dian池chi提ti供gong的de熱re能neng可ke以yi使shi航hang天tian器qi上shang的de某mou些xie敏min感gan部bu件jian經jing受shou住zhu低di溫wen的de考kao驗yan。
 

　　
登月時，美國人把5塊核電池留在了月球表麵，另一塊再入地球時，落入太平洋6100米深的海溝裏。

兩相對比，還是留在月球上的好。月球上沒人
，等以後月球住滿人時，這些核電池肯定早就衰變得差不多了。

另ling外wai，我wo們men還hai可ke以yi暢chang想xiang一yi下xia
，下xia一yi個ge最zui可ke能neng載zai人ren登deng月yue的de國guo家jia，中zhong國guo可ke能neng性xing最zui大da。到dao時shi，我wo國guo航hang天tian員yuan無wu聊liao的de時shi候hou可ke把ba這zhe些xie核he電dian池chi收shou集ji起qi來lai
，暖nuan腳jiao，或huo者zhe……
 

　　
去年上映的《火星救援》，裏麵的男主角也是在火星上挖出了以前被埋在火星上核電池取暖
，這才得以駕車遠行的。
 

　　
左(zuo)起(qi)第(di)一(yi)個(ge)為(wei)機(ji)遇(yu)號(hao)火(huo)星(xing)車(che)，第(di)二(er)個(ge)像(xiang)一(yi)個(ge)玩(wan)具(ju)車(che)，它(ta)是(shi)探(tan)路(lu)者(zhe)號(hao)，中(zhong)間(jian)為(wei)工(gong)程(cheng)師(shi)
，最(zui)右(you)邊(bian)的(de)是(shi)好(hao)奇(qi)號(hao)火(huo)星(xing)車(che)，好(hao)奇(qi)號(hao)沒(mei)有(you)使(shi)用(yong)太(tai)陽(yang)能(neng)麵(mian)板(ban)，依(yi)靠(kao)核(he)電(dian)池(chi)供(gong)電(dian)
，你(ni)瞧(qiao)它(ta)那(na)塊(kuai)頭(tou)！
 

　　
核電池讓好奇號擁有充足的能源
，使它得以發射激光融化岩石以供研究。 從1961nianhenengdiyiciyingyongyutaikong，daoxianzaiyiyoubangeduoshiji
，rujin，renleizaitaikongtansuozhongzhengyuelaiyueduodiliyongheneng。weilai
，renleiruoxiangzaitaikongtansuoshangqudegengduodejinbu，huozheshuoruoxiangchongchutaiyangxi，aoyoubingtansuowaimiandejingcaiyuzhou，namehejishuhehenengjiangshiyigebixuandefangan。

也許這就是事實，靠山吃山離不開山，靠海吃海離不了海。

擺脫不了對陽光的依賴，又怎能沐浴在另一顆恒星的陽光下
？