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俄羅斯計劃發射核動力宇宙飛船前往木星

據悉,俄羅斯正計劃向月球、金星和木星發射核動力宇宙飛船。

俄羅斯聯邦航天局周六宣布,其「太空拖船」(就是將宇航員或設備從一個軌道運送到另一個軌道的航天器)計劃於2030年發射,開始執行星際任務。

飛船的能量艙被命名為「宙斯」,其設計目的是產生足夠的能量,推動重型貨物在深空飛行。它本質上是一個移動的核電站。

實際上,一些國家已經著眼於類似的技術,以期望縮短太空旅行時間。現在,航天器一般都是依靠太陽能或重力加速。但這意味著宇航員可能需要三年多的時間才能完成往返火星的任務。

美國國家航空航天局曾估計,一艘核動力宇宙飛船可以將這一時間表縮短一年。

美國希望最早在2027年在月球上建造一座10千瓦的核反應堆,並將其與月球著陸器集成。然而,到目前為止,NASA只在1965年通過衛星向太空發射過一個核反應堆。其他航天器,如火星好奇號和毅力號漫遊者,也使用核動力,但它們沒有使用反應堆。

與此同時,俄羅斯已經向太空發射了30多個反應堆。據俄羅斯國家通訊社斯普特尼克報道,它的「宙斯」(Zeus)模塊將通過使用一個500千瓦的核反應堆,推動自身完成從一個星球到下一個星球的旅程。

該任務計劃要求飛船先接近月球,然後前往金星,在那裡它可以利用行星的引力改變方向,朝其最終目的地木星前進。這將有助於節約推進劑。

俄羅斯聯邦航天局長期項目和科學執行主任亞歷山大·布洛申科表示,整個任務將持續50個月(四年多一點)。波羅申科最近在莫斯科的一次報告中說,俄羅斯聯邦航天局和俄羅斯科學院仍在努力計算飛行的軌道,以及它可以攜帶的重量。

這次任務可能最終成為俄羅斯太空飛行新領域的先驅:據Sputnik報道,俄羅斯正在設計一個使用相同核動力技術的空間站。

核能在太空中比太陽能有優勢

大多數宇宙飛船的能量來源不多:太陽、電池或不穩定的原子 —— 放射性同位素。

例如,美國宇航局(NASA)在木星上的朱諾(Juno)宇宙飛船就使用太陽能電池板發電。太陽能也可以用來給航天器里的電池充電,但是隨著航天器離太陽越遠,這種能量來源就越弱。在其他情況下,鋰電池可以自行為較短的任務提供動力。例如,2005年,惠更斯號探測器利用電池短暫著陸在土星的衛星土衛六上。

美國宇航局的孿生旅行者號探測器,使用放射性同位素(有時被稱為「核電池」)來生存在外太陽系和星際空間的惡劣環境中,但這與攜帶核反應堆是不同的。

核反應堆有幾個優點:它們可以在不需要陽光的情況下在太陽系寒冷、黑暗的區域生存。它們在很長一段時間內也很可靠 —— 「宙斯」核反應堆的設計壽命為10到12年。此外,它們可以在更短的時間內推動宇宙飛船到其他星球。

但是,核能也有它的挑戰。只有某些類型的燃料,比如高濃縮鈾,可以承受反應堆的極高溫度,而且它們可能不安全。去年12月,美國禁止使用高濃縮鈾將物體送入太空,前提是可以使用其他核燃料或非核動力源執行任務。

俄羅斯正在為建造核動力空間站做準備

2010年,俄羅斯工程師開始研發「宙斯」太空艙,目標是在20年內將其送入軌道。他們正朝著這個目標前進。

據Sputnik報道,工程師們在2018年開始製造和測試原型機。俄羅斯宇航局去年還簽署了一份價值42億盧布(約合5750萬美元)的合同,讓總部位於聖彼得堡的設計公司Arsenal負責初步設計。

這項技術可以幫助俄羅斯在2025年之前建立一個新的空間站。英國廣播公司上月報道稱,俄羅斯計劃於當年切斷與國際空間站的聯繫 —— 俄羅斯與美國、日本、歐洲和加拿大共享國際空間站。

1998年,俄羅斯與美國合作發射了國際空間站。但是俄羅斯副總理在上個月對國家電視台俄羅斯1頻道說,國際空間站的狀況「還有很多需要改進的地方」。事實上,空間站最近發生了空氣泄漏和氧氣供應系統故障。

美國宇航局已批准國際空間站飛行至少到2028年,但該機構很可能在未來10至15年內對其軌道進行除軌。

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