中国试制空间核电池 计划发射超大功率核卫星

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/28 12:35:26
中国试制空间核电池 计划发射超大功率核卫星

2012年08月13日
来源:中国国防科技信息网





核电池示意图
揭秘火星探测车用核电池
北京时间8月6日13时31分,美国航天局2011年年底发射的“好奇”号探测车登陆火星表面,“降落”时长7分钟。并开始了在火星为期两年的任务。“好奇”号项目总投资为25亿美元,是迄今最昂贵的火星探测项目。
美国总统奥巴马的顶级科学顾问约翰·霍尔德伦(John Holdren)认为,“这是行星探索迈出的巨大的一步。以前从来没有人做到过类似的事情。这次的表现令人难以置信。”
这个重量达1吨的火星探测车使用的是六轮核动力,据报道称,好奇号火星车是美国宇航局迄今最为先进的火星车,大小与一辆小汽车接近,以核电池作为动力,至少可以保证14年的供能。
据了解,在外行星探测中,由于空间探测器远离太阳,难以利用太阳电池发电,必须采用核电源。美国在“海盗”号探测器,“先驱者”10号、11号探测器,“旅行者”1号、2号探测器,木星和土星探测器中,都使用了同位素温差发电器作为电源。那么,到底什么是核动力呢?
核动力原理简介
核动力是利用可控核反应来获取能量,从而得到动力,热量和电能。因为核辐射问题和现在人类还只能控制核裂变,所以核能暂时未能得到大规模的利用。利用核反应来获取能量的原理是:当裂变材料(例如铀-235)在受人为控制的条件下发生核裂变时,核能就会以热的形式被释放出来,这些热量会被用来驱动蒸汽机。蒸汽机可以直接提供动力,也可以连接发电机来产生电能。
世界各国军队中的大部分潜艇及航空母舰都以核能为动力,同时,核能每年提供人类获得的所有能量中的7%,或人类获得的所有电能中的15.7%。
核动力卫星使用核电源的人造地球卫星。核电源工作寿命长,性能可靠,能提供较大的功率。它与太阳电池电源相比,适应环境能力强,由于在卫星外部没有伸展开的大面积太阳电池翼,在低轨道飞行时大气阻力较小。



http://news.ifeng.com/mil/2/detail_2012_08/13/16757962_0.shtml

中国试制空间核电池 计划发射超大功率核卫星

2012年08月13日
来源:中国国防科技信息网





核电池示意图
揭秘火星探测车用核电池
北京时间8月6日13时31分,美国航天局2011年年底发射的“好奇”号探测车登陆火星表面,“降落”时长7分钟。并开始了在火星为期两年的任务。“好奇”号项目总投资为25亿美元,是迄今最昂贵的火星探测项目。
美国总统奥巴马的顶级科学顾问约翰·霍尔德伦(John Holdren)认为,“这是行星探索迈出的巨大的一步。以前从来没有人做到过类似的事情。这次的表现令人难以置信。”
这个重量达1吨的火星探测车使用的是六轮核动力,据报道称,好奇号火星车是美国宇航局迄今最为先进的火星车,大小与一辆小汽车接近,以核电池作为动力,至少可以保证14年的供能。
据了解,在外行星探测中,由于空间探测器远离太阳,难以利用太阳电池发电,必须采用核电源。美国在“海盗”号探测器,“先驱者”10号、11号探测器,“旅行者”1号、2号探测器,木星和土星探测器中,都使用了同位素温差发电器作为电源。那么,到底什么是核动力呢?
核动力原理简介
核动力是利用可控核反应来获取能量,从而得到动力,热量和电能。因为核辐射问题和现在人类还只能控制核裂变,所以核能暂时未能得到大规模的利用。利用核反应来获取能量的原理是:当裂变材料(例如铀-235)在受人为控制的条件下发生核裂变时,核能就会以热的形式被释放出来,这些热量会被用来驱动蒸汽机。蒸汽机可以直接提供动力,也可以连接发电机来产生电能。
世界各国军队中的大部分潜艇及航空母舰都以核能为动力,同时,核能每年提供人类获得的所有能量中的7%,或人类获得的所有电能中的15.7%。
核动力卫星使用核电源的人造地球卫星。核电源工作寿命长,性能可靠,能提供较大的功率。它与太阳电池电源相比,适应环境能力强,由于在卫星外部没有伸展开的大面积太阳电池翼,在低轨道飞行时大气阻力较小。



http://news.ifeng.com/mil/2/detail_2012_08/13/16757962_0.shtml

林肯”号试验卫星和“雨云”号卫星;苏联在1967~1982年共发射了24颗核动力卫星,都属于海洋监视卫星。在外行星探测中,由于空间探测器远离太阳,难以利用太阳电池发电,必须采用核电源。
核动力使用现状
中国于20世纪70年代开始空间堆的研究工作,后一度中止。“九五”期间,空间堆研究被列入总装备部预先研究项目,由原子能院和空间技术研究院共同承担,完成了空间堆概念设计。
“十五”起,开始了空间堆初步设计和关键技术攻关,在设计技术、制造技术、试验技术以及安全研究等方面均取得一定突破。目前项目处于从技术设计到施工设计的过度阶段,正进行设备和部件的研制和单项试验。
计划2015年完成地面试验,2020年定型,2025年发射“百千瓦级核反应堆试验星”,进行在轨演示验证,掌握超大功率空间核反应堆电源技术。
俄罗斯、美国、法国、德国和日本等国从20世纪60年代起就开始开展空间堆的研究,目前只有美国和俄罗斯进行了实际发射。截至2004年,俄罗斯供发射了37个使用空间堆供电的航天器;美国发射过1个类似装置。
西方在核动力卫星技术方面也起步很早,美国在1960年代就开始将核反应堆装上卫星,但出于安全考虑,与前苏联相比数量较少。但近年来,美国和欧洲又重新开始新一代核动力卫星的研发。
目前,大多数人造卫星依靠太阳能电池提供动力,因此显眼的太阳能板成为多数卫星的主要特征。而空间核反应堆可以提供更充足的能源,而且也可以通过减少太阳能板减轻卫星的负荷。
核动力卫星历史事件
美国在1964年4月发射“子午仪”号导航卫星时,因发射失败卫星所携带的放射性同位素源被烧毁,钚238散布在大气层中并扩散至全球。后来改用特种石墨作同位素源外壳,以防烧毁。
1968年5月“雨云”号气象卫星发射失败时,核电源落入圣巴巴拉海峡,后被打捞上来。
苏联在1967~1982年共发射了24颗核动力卫星,都属于海洋监视卫星。卫星带有以浓缩铀235为燃料的热离子反应堆,功率为5~10千瓦。它们在200多公里的低轨道上工作,完成任务后核反应堆舱段与卫星体分离,并小型火箭推到大约1000公里的轨道,可运行600年。
1978年1月24日,苏联“宇宙”954号核动力卫星发生故障,核反应堆舱段未能升高而自然陨落,未燃尽的带有放射性的卫星碎片散落在加拿大境内,造成严重污染。
1983年1月“宇宙”1402号核动力卫星发生类似故障,核反应堆舱段在南大西洋上空再入大气层时完全烧毁。
核动力卫星威胁
1978年1月,苏联的雷达海洋侦察卫星(RORSAT)“宇宙”-954,使用自身携带的核反应堆再入大气层,因为卫星的反应堆核未能分离使其进入核安全轨道,最后坠落在加拿大,它污染了大约10万平方公里的土地。
1983年2月,核动力的苏联卫星“宇宙”-1402坠落在南大西洋。 最为严重的威胁来自于NASA/欧空局/意大利航天局合作的机器人卫星任务卡西尼-惠更斯。该任务用于研究土星和它的天然卫星,于1997年10月15日发射,并在1999年8月18日进行了重力辅助的地球飞越。
该航天器携带有使用32.7千克钚-238的核反应堆,在飞越时距离地球仅有500公里。假如该卫星坠入大气层,将有多至50亿的人口受到辐射的毒害。
2009年2月10日,美国铱星公司的“铱”-33通信卫星和已经停止工作的“宇宙”-2251在北西伯利亚上空发生碰撞。“宇宙”-2251就携带有核动力装置,此次碰撞带来了潜在的危险太空碎片。
目前,使用核系统的30颗俄罗斯卫星和7颗美国卫星运行在距离地球800公里到1100公里的轨道上,在那里相似的碰撞还有可能发生。这意味着大约40次的“潜在核爆炸”。如果其中任一卫星碰到太空垃圾碎片,它将减速并最终重返大气层,在地球上空和地面释放辐射。(北极星电力网)
有核,并不一定要爆!你以为拿出个钚原料就是一个核弹??差的远了!!
核动力卫星不是当年太阳能电池不行的时候才用的吗,现在用还有意义么?
大刀版的头像比这个消息更令人振奋
最大的威胁是发射失败,星箭自毁......
那可是掉到自己地盘......
不玩CS的T 发表于 2012-8-13 19:56
最大的威胁是发射失败,星箭自毁......
那可是掉到自己地盘......
因该是准备从文昌发射吧
iewgnem 发表于 2012-8-13 20:00
因该是准备从文昌发射吧
掉海里就不捞了?
不玩CS的T 发表于 2012-8-13 20:02
掉海里就不捞了?
这种东西一般自爆后都成碎片了,怎么捞啊
iewgnem 发表于 2012-8-13 20:11
这种东西一般自爆后都成碎片了,怎么捞啊
能捞就捞些吧,留着真是祸害,深海作业难度大的话,浅海动动就行了,但是你不捞是不好看的。
中国这些方面还是太落后。预研不足?
核电池用的不是同位素衰变能量吗?怎么和裂变聚变搞到一起~
愚以为,若所述属实,这个裤衩就红得发紫了。计划打上天的应该是一个空间核反应堆电站,因为百千瓦级功率是同位素温差电池做不到的。质量不会超过10吨。若再重,TG就打不上去了(为安全起见,这家伙须在高轨运行,10吨已经超过长征5的能力了。)最重要的是这意味着电站的可靠性问题已经得到了解决,达到了免维护的水平。更令我感兴趣的是,这个电源的负载是什么?它驱动什么东西?离子推进技术?甚至无工质推进?裤衩太红,我深表怀疑。
在需要数十上百千瓦级别电源的大功率航天器上,空间反应堆比核电池是有优势的,热功率容易提升,燃料比较容易取得(武器级的浓缩铀)经济性好,而且在功率调节控制上也很便利;
以现在的工业技术,在小型化上也开始突显出其优势,几十上百千瓦电功率的话,在体积和重量上是可以获得优势的(使用斯特林热机的空间反应堆热电效率比核电池高几倍,可以达到20%几,同等电功率情况下,需要排出的余热少,散热设计上主动、简化很多)。
空间反应堆比核电池的缺点在于多了运动部件和控制设备,导致可靠性降低。
按照估算,100千瓦电功率的空间反应堆也就几百公斤,没有10吨那么夸张,呵呵。

白韩卫霍 发表于 2012-8-13 22:09
愚以为,若所述属实,这个裤衩就红得发紫了。计划打上天的应该是一个空间核反应堆电站,因为百千瓦级功率是 ...
赞同。

这个级别的功率肯定只能是反应堆的方式,自然裂变的温差式是不行了。

再有了这个功率级别,即便只是用作通讯也屌爆了,何况没有必要搞来放电视吧。
太空核反应堆,可以给空间站供电。能源解决了,空间站上的科研项目可以多搞一些,甚至可以试验太空工厂,在太空生产一些地面无法生产的东西
无线充电呀无线充电
grandpos 发表于 2012-8-13 19:20
核动力卫星不是当年太阳能电池不行的时候才用的吗,现在用还有意义么?
深空探测,离太阳远了,太阳能电池就没用了
这个‘百千瓦’级,是指的电功率还是热功率?

superdirex 发表于 2012-8-13 22:34
在需要数十上百千瓦级别电源的大功率航天器上,空间反应堆比核电池是有优势的,热功率容易提升,燃料比较容 ...


一套百千瓦级的核电系统,10吨能搞掂就很不错了。国外一直在叫嚣的神马微型核反应堆,从来只有楼梯响,不见人下楼。
superdirex 发表于 2012-8-13 22:34
在需要数十上百千瓦级别电源的大功率航天器上,空间反应堆比核电池是有优势的,热功率容易提升,燃料比较容 ...


一套百千瓦级的核电系统,10吨能搞掂就很不错了。国外一直在叫嚣的神马微型核反应堆,从来只有楼梯响,不见人下楼。
这个除非去火星木星等,否则不太需要啊
空间堆各个系统没你想象的笨重,不用拿核电来类推,两者的设计要点不一样,经济性和安全性上的要求完全不同。
superdirex 发表于 2012-8-13 22:34
在需要数十上百千瓦级别电源的大功率航天器上,空间反应堆比核电池是有优势的,热功率容易提升,燃料比较容 ...
不知道等同功耗的太阳帆板有多重呢?
啥时候核电池能用5-10年,功率70KW重量不超过200KG电动汽车就有希望了。
不玩CS的T 发表于 2012-8-13 20:02
掉海里就不捞了?
为啥要捞?
不玩CS的T 发表于 2012-8-13 20:16
能捞就捞些吧,留着真是祸害,深海作业难度大的话,浅海动动就行了,但是你不捞是不好看的。
美国核试验基本都是打太平洋海里的
这核电池能用在常规潜艇上多好
走向你我 发表于 2012-8-13 18:54
有核,并不一定要爆!你以为拿出个钚原料就是一个核弹??差的远了!!
钚238在穿越大气层时是不会变成其它物质的。。粉尘状态的钚238对人就是致命的。。

不要以为核材料一定要以核爆炸的方式来杀人。最要命的就是这些东西在衰变时产生的东西。
grandpos 发表于 2012-8-13 19:20
核动力卫星不是当年太阳能电池不行的时候才用的吗,现在用还有意义么?
在深空。。太阳能电池的效率大降。。
pafupafu 发表于 2012-8-14 10:08
不知道等同功耗的太阳帆板有多重呢?

在冥王星轨道上,同登面积太阳能电池产生的功率就是个笑话了

不玩CS的T 发表于 2012-8-13 20:16
能捞就捞些吧,留着真是祸害,深海作业难度大的话,浅海动动就行了,但是你不捞是不好看的。


的确,如果污染南海,对中国也是非常不利的。中国的海洋资源也需要保护

当然发射成功是王道

不玩CS的T 发表于 2012-8-13 20:16
能捞就捞些吧,留着真是祸害,深海作业难度大的话,浅海动动就行了,但是你不捞是不好看的。


的确,如果污染南海,对中国也是非常不利的。中国的海洋资源也需要保护

当然发射成功是王道
shanshuilw 发表于 2012-8-15 10:18
在冥王星轨道上,同登面积太阳能电池产生的功率就是个笑话了
这点你还真不用担心别人没想到,楼上说的都是近地轨道的卫星所以当然是默认在地球轨道上的光强度的情况下的功耗。你要是知道就说个数,不知道就安静些等别人回答
心乱飞 发表于 2012-8-14 23:03
这核电池能用在常规潜艇上多好
这东东的能量密度其实很低的,没有压水堆耐操

pafupafu 发表于 2012-8-15 11:32
这点你还真不用担心别人没想到,楼上说的都是近地轨道的卫星所以当然是默认在地球轨道上的光强度的情况下 ...


呵呵,地面上大约是800-1000瓦/平方米。当然这个是100%效率的。。

在冥王星轨道,阳光强度比地球轨道大约弱1000倍。。

大约可以推算出,1平方米太阳能电池产生的电力不超过0.3瓦。。这个可以说是笑话了吧。。

pafupafu 发表于 2012-8-15 11:32
这点你还真不用担心别人没想到,楼上说的都是近地轨道的卫星所以当然是默认在地球轨道上的光强度的情况下 ...


呵呵,地面上大约是800-1000瓦/平方米。当然这个是100%效率的。。

在冥王星轨道,阳光强度比地球轨道大约弱1000倍。。

大约可以推算出,1平方米太阳能电池产生的电力不超过0.3瓦。。这个可以说是笑话了吧。。
shanshuilw 发表于 2012-8-15 11:42
呵呵,地面上大约是800-1000瓦/平方米。当然这个是100%效率的。。

在冥王星轨道,阳光强度比地球轨道 ...
小学生都知道au距离和冥王星距离差39+倍,你要以为大家连这都需要你提醒的话你可能对自己的智商过于高估了。另外你都没搞懂我在问啥,别回了
pafupafu 发表于 2012-8-15 12:57
小学生都知道au距离和冥王星距离差39+倍,你要以为大家连这都需要你提醒的话你可能对自己的智商过于高估了 ...
你最好学会在尊重其他人的前提下再发言,或者闭嘴。
grandpos 发表于 2012-8-13 19:20
核动力卫星不是当年太阳能电池不行的时候才用的吗,现在用还有意义么?
悲催的是,现在的太阳能电池还是不行..
这个不错,直接卫星上装核武器,敌国上空直接下去