圖片：藝術(shù)家對月球基地概念的印象(照片由 Tractebel 提供)

根據(jù)歐洲航天局 (ESA) 最近的一份合同，比利時的 Tractebel 被選中領(lǐng)導(dǎo) PULSAR 聯(lián)盟，這是一個由歐盟委員會資助的研究和創(chuàng)新項(xiàng)目，旨在開發(fā)核技術(shù)來為太空任務(wù)提供動力。

Tractebel 將研究以钚 238 (Pu-238) 為燃料的用于空間應(yīng)用的動態(tài)放射性同位素動力系統(tǒng) (RPS)。該項(xiàng)目將補(bǔ)充 Tractebel 已經(jīng)代表 ESA 進(jìn)行的研究，以評估在歐洲生產(chǎn) Pu-238 的可能性。在太陽無法提供足夠電力的情況下，RPS 對于為航天器和宇航員提供電力和熱量至關(guān)重要。他們利用 PU-238 的自然放射性衰變產(chǎn)生的熱量來發(fā)電。該項(xiàng)目將由歐洲原子能聯(lián)盟研究和培訓(xùn)計劃(2021-2025 年)資助，該計劃是 Horizo??n Europe 的一項(xiàng)補(bǔ)充資助計劃，涵蓋核研究和創(chuàng)新。

PULSAR 項(xiàng)目將航空航天和核領(lǐng)域的主要利益相關(guān)者聚集在一個由 Tractebel 領(lǐng)導(dǎo)的財團(tuán)內(nèi)。該聯(lián)盟包括歐盟委員會聯(lián)合研究中心 (JRC)、比利時核研究中心、SCK CEN、法國替代能源和原子能委員會、CEA、INCOTEC、阿麗亞娜集團(tuán)、空中客車防務(wù)與航天、勃艮第弗朗什大學(xué)孔泰和藝術(shù)。每個合作伙伴都將在各自領(lǐng)域帶來最先進(jìn)的專業(yè)知識，為這個歐洲項(xiàng)目的成功做出貢獻(xiàn)。

當(dāng)前的核電池——放射性同位素?zé)犭姲l(fā)電機(jī)(RTG)——轉(zhuǎn)換效率低。這意味著需要大量燃料和大型 RTG 來為任務(wù)提供動力，從而增加了發(fā)射重量，從而對火箭有效載荷能力產(chǎn)生不利影響。該項(xiàng)目旨在進(jìn)一步開發(fā)歐洲的技術(shù)和能力，以生產(chǎn) Pu-238 為放射性同位素電力系統(tǒng) (RPS) 提供燃料。它的第二個目標(biāo)是使用先進(jìn)的斯特林發(fā)動機(jī)顯著提高 RPS 的效率。

Pu-238 和 RPS 目前都不是在歐洲生產(chǎn)的。由于太空已成為歐洲的戰(zhàn)略和經(jīng)濟(jì)優(yōu)先事項(xiàng)，歐洲在能源和航空航天領(lǐng)域?qū)ζ渌麌业囊蕾囀且粋€主要問題。Tractebel 指出，PULSAR 是歐洲成為自主全球太空探索領(lǐng)導(dǎo)者的一步。

該技術(shù)可用于探索月球和火星。它還可以幫助在月球上建立一個永久基地，即歐空局推廣的所謂“月球村”。它還具有超越太空探索的應(yīng)用。RPS 可以很容易地適應(yīng)在地球上具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境中提供電力，例如用于儲存核廢料的深層地質(zhì)儲存庫、深海或需要可部署的長壽命電力系統(tǒng)的孤立區(qū)域，例如偏遠(yuǎn)的礦井。