梦天实验舱测试太空发动机:美国提出的设想,中国率先验证了( 二 )


由此可见 , 虽然咱们的“太阳翼”已经能够确保空间站的电力处在够用的状态 , 但是验证斯特林发动机 , 对于未来的太空探索是相当重要的 。 因为它的发电原理 , 意味着其不需要燃料的补充 , 这就有些类似于“核电池” , 只要其中的热源不消耗殆尽 , 那么它就能一直保持发电状态 。

当然 , 大部分人都觉得它的功率不高 , 发出的电还不够塞牙缝的 , 所以不实用 。 但需要知道的是 , 任何装置都是要在实验验证之下 , 一步步进行升级的 。
人类想将它运用在太空领域 , 必须要经历“实验升级”的过程 , 在不断改进的情况下 , 斯特林发动机的功率在未来一定会有所提升 。
并且 , 以航天实力最为强悍的美国为例 , 他们就一直在专注于研究空间核动力斯特林电源系统技术 , 只不过目前没有独立的空间站 , 所以受限于完成在轨验证 , 并且研究方面侧重于使用核裂变热源 。

那么 , 美国的这一技术研发现状如何?
美国空间核动力斯特林电源系统技术研发现状
由于人类的目标是星辰大海 , 所以各项航天任务的执行时间都在不断延长 , 这时就需要一个寿命长并且可以稳定供电的系统 。 而斯特林发动机刚好可以满足这一点需求 , 所以美国从上世纪70年代左右 , 就开始对其进行研发 。
资料显示 , 美国国家航空航天局和NASA格伦研究中心 , 在1989年对放射性同位素自由活塞式斯特林电源空间应用的可行性 , 进行了详细的论证 。

经过了这么多年的发展 , 他们设计的系统总体灵活多样、发电器技术基础雄厚、控制器技术趋于完善 , 就连核热源技术也处在稳步提升当中 。 总的来说 , 发展的形式还是比较好的 。
比如以核热源技术为例 , 美国设计的斯特林发动机的核热源有两种 , 一种是利用衰变形式的放射性同位素热源 , 另一种则是利用裂变形式的核反应堆热源 。

他们认为 , 需要根据探测任务的需求和长短 , 对热源进行灵活的选择 。 比如若是选择在火星安营扎寨 , 就可以使用核反应堆热源 , 毕竟已经固定在一个地方了 , 不用挪来挪去 。
为此2012年 , 美国在千瓦级电源计划下 , 为空间核动力斯特林电源系统研制出了1kW版本的高浓缩块堆 , 并制作了原型样机 , 反应堆堆芯由块状铀钼合金燃料……屏蔽块组成 , 具有结构紧凑、控制简单、可靠性高、使用寿命长等优点 。

由此可见 , 美国对于将斯特林发动机运用在太空当中这件事还是非常上心的 , 并且目前他们的相关技术部门正在积极开展装配实验和发射运行的研究工作 。
只不过 , 随着我国“梦天实验舱”的顺利升空 , 这一验证被咱们抢先了 。 希望这一装置提供的各项实验数据 , 能够带给我国研究人员更多的启发!
【梦天实验舱测试太空发动机:美国提出的设想,中国率先验证了】

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