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探月工程总设计师提出发展空间核动力高效支撑未来空间探索
发布时间: 2019-02-14 字体:

  近期,探月工程总设计师吴伟仁院士及团队在嫦娥四号核源应用基础上,针对深空探索、天基遥感与通信、星际轨道转移等领域大功率能源需求的瓶颈问题,启动了“空间核反应堆电源研究”工作,相关成果以封面文章发表于《中国科学:技术科学》2019年第1期首篇。


  空间核反应堆能源与动力装置是强大、持续、充沛的裂变能在空间的应用,是航天和核工业两大领域结合的交叉性战略前沿高科技,能根本性解决未来航天器功率需求数量级增加的瓶颈问题,是高效开展空间探索的必要基础,是大规模开发和利用空间资源的重要前提。


  研究认为空间核反应堆电源的应用可分为两种类型:


  一类是非用不可的。解决因距离太阳远、星表昼夜交替等导致传统太阳能无法利用的问题,主要包括1 kWe以上功率需求的太阳系边际探测、木星以远深空探测、月球/火星科研站与行星资源开发等。


  一类是能力跃升的。较之传统太阳能电源,50 kWe以上功率需求,空间核反应堆电源具有更好的技术与经济竞争力,且功率越大优势越明显,包括1100~1300 km轨道高分辨率SAR卫星、36000 km高轨综合服务平台、大功率数据通信等任务;解决化学推进比冲低的难题,包括载人火星探测轨道转移等任务。


  在调研分析国际新型空间核裂变反应堆电源技术方案、发展规划的基础上,结合未来趋势、任务需求和主要技术路线,提出了空间核反应堆电源按照10 kWe, 100 kWe, 1000 kWe级不同功率等级分阶段滚动发展的战略设想,以及需重点突破的关键技术、涉核安全与辐射防护应重点关注的内容,为未来空间核反应堆电源的研制做出有益探索。

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