天问一号为何不像好奇号一样,使用核电池?

3月4日,国家航天局发布3幅由我国首次火星探测任务天问一号探测器拍摄的高清火星影像

首先,我国的第1块核电池虽然诞生于1971年,不过我国的核电池技术并不成熟,制造的核电池转化率太低。嫦娥4号使用的核电池功率仅3瓦多,并且转化率不到1‰;而好奇号使用的核电池的功率达到了110瓦,转化率达到了4.3‰。要想达到同样的输出功率,以我国目前的技术,需要塞更多的核燃料,这意味着探测器的总重量会增加,这会加大发射难度。

其次,核电池中使用的材料具有放射性,对火箭发射系统的安全性和稳定性的要求也更高。我国是首次自主发射火星探测器,万一发射过程中出现问题,会产生很大的安全风险。美国之前就发生过类似的事件,导致-238被释放到大气中。

此外,钚-238由于是人造核素,生产成本极高,并且产量也有限,不能随便乱用。天问一号不仅是我国首个行星探测任务,也是第1个火星探测任务,预期寿命只有三个月,具有一定的试验性质,所以要谨慎。而且天问1号本身携带的探测仪器并不多,只需用太阳能便可以满足基本要求。科研也是有预算的,钱不能随便乱花,要用在刀刃上。

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第1个回答  2021-03-12
中国火星车不用核电池的原因非常简单,技术不成熟。虽然我国现在在航空航天方面已经可以算是走在了世界前列,但是在有些方面发展得确实不如其他国家,客观上的差距我们必须要正视,只有这样才有进步的可能。
美国早在几十年前就开始对火星的探索,1975年便将海盗号系列火星探测器送上火星;而中国在航天技术上起步较晚,第二个火星探测器“天问一号”经过不懈努力终于上了太空。
在航天领域,一般都会在探测器上搭载核燃料电池。核电池就是利用核能转化为电能,一般使用在心脏起搏器、航天器当中。核电池又被称为放射性同位素发电装置,分为很多不同的种类,
其中用于航天器的是温差式核电池,利用核衰变产生的热能转化为电能,供给航天器使用,能够保证航天器在恶劣的太空环境下持续工作。
核电池相比于太阳能电池更适用于航天领域,因为其具有高可靠性、高能量密度、结构简单,并且寿命更长,即使在火星这样早晚温差极大的恶劣环境中也能稳定输电。
美国是最早在人造卫星上使用了核电池,使用在1977年探测器旅行者一号的核电池能够支撑其工作几十年,至少要到2025年才会耗尽电力,而首辆使用核电池的火星探测器,是美国NASA的好奇号火星车,于2012年成功发射。
在距离太阳更远的火星上,太阳能电池获取到的光源远比地球要少。但是天问一号的火星探测器还是使用了太阳能电池。其实,我国2018年发射的嫦娥4号就搭载了核电池,
但是嫦娥4号所用的核电池功率只有3W,转化电能也十分低效,甚至不足千分之一,相比之下美国的好奇号搭载了110W核电池,转化率高达4.3%,可以看出我们与美国的技术差距,所以,技术能力有限是天问一号放弃核电池的重要原因。
虽然我国的核电池技术确实差强人意,但是光伏发电技术却是优势。天问一号探测器搭载的是我国最先进的实用性太阳能电池阵列,采用4块太阳能电池板,电能转化率高达80%以上,
即使在太阳能缺乏的火星上也足以为天问一号提供90天的电能。再加上太阳能电池的成本更低,天问一号也没有放着祖国更成熟的太阳能技术,而采用核电池的道理。
以我国现在科技的发展水平,我相信做不久的将来,我国也能够自主研发出完善的核电池技术来,到时候我国的太空事业肯定会步入一个新的高度。
第2个回答  2021-03-12
天问一号不使用核电池,但我们可以使用太阳能,太阳能帆板,锂电池不停的充电 ,也可以延长天问一号的使用寿命。
第3个回答  2021-03-12
天文1号没有采用核电池,我想有多种方面的综合考量,比如有技术方面的原因也有综合成本考虑的因素,我们是发展中国家,我们的深空探测能力也是近几十年刚起步,而美国是经历过和苏联争霸的辉煌时代,在高科技太空领域他们有丰富的经验,我们是第1次去,经验欠缺也正常,然而我们在奋起直追,而且也没有必要采用核电池。
第4个回答  2021-03-12
因为核电池有较大的污染隐患,会对宇宙空间造成污染。另外核电池体积较大,不利于小型登录器,再有科技发展,太阳能电池板等技术日益成熟。
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