据中国国家航天局消息,正在月球背面进行考察任务的玉兔二号月球车在10月10日成功唤醒,这是玉兔二号的第23个月昼,着陆器则在10月11日被唤醒,两个系统目前运行正常。在第23个月昼唤醒之后,玉兔二号和嫦娥四号一共在月球背面度过了647个地球日,从2019年1月开始,玉兔二号和嫦娥四号就在月球背面一直工作到今天,实现了超期服役。玉兔二号能够在月面完成近2年的运行,与一整套温度控制系统有关。
玉兔二号上搭载了用于保温的同位素电池,这种核电池与美国宇航局使用的钚238同位素热电发生器有一定的区别,后者可为探测器提供全部电力供应,而玉兔二号上的同位素电池主要以保温为主,用来对抗月球表面零下180度的超低温。
月球上几乎没有大气结构,因此月球表面白天的温度可达到上百摄氏度,夜间冷却的也非常快,可低至零下180摄氏度。如此寒冷的温度下,没有仪器能够扛得住超低温-高温的变化,那么如何让仪器保温就成了一个必须解决的问题。印度研发的维克拉姆着陆器就没有保温功能,因此设计寿命只有15天,一旦进入月夜时,维克拉姆着陆器就无法扛住月夜的超低温,只能失去联系。只不过维克拉姆着陆器在软着陆阶段坠毁,也就没有了后续的着陆任务。
由此可见,深空任务中对电力的持续供应能力提出了较高的要求,我们国产核电池由中国原子能科学研究院研发,在2006年时我国就研发出第一个钚238核电池,填补了我国核电池的空白。钚238核电池在衰变时表面温度可达到500至600摄氏度,我们看到的钚金属呈现出红色,这是因为其衰变释放了大量的能量。这时候钚238就像一个暖宝宝,持续发热,可让周围的仪器保持一定的温度。如果将这些温度转换为电力,就可以为探测器提供电力,这招适合那些远离太阳的探测器,不需要太阳能电池板提供电力。
嫦娥4号上搭载的核电池极大改善玉兔二号在月面上的运行条件,钚238的半衰期为88年,理论上在80多年的时间内都可以温度输出电力。但是探测器的寿命要坚持30年运行不坏,那应该是一个传奇,至少到目前为止,旅行者1号和2号算是运行时间长的,从1977年入轨运行到今天,大约40年的时间,已经有多台仪器失灵,但还没有失联。美国宇航局的深空探测器几乎都依靠核电池提供电力,我们在嫦娥4号上成功验证这个技术后,将来可大量应用于深空探测器,可解决能量不足的问题。宇宙印象为今日头条独家,其他均为假冒,转载均为非法。