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勞斯萊斯研發(fā)微型核反應(yīng)堆,為月球和火星采礦提供核動(dòng)力
英國工業(yè)巨擘勞斯萊斯(Rolls-Royce)正在開發(fā)一種微型核反應(yīng)堆,主要為月球甚至火星上的采礦作業(yè)提供動(dòng)力。
《星期日郵報(bào)》近日援引勞斯萊斯部門負(fù)責(zé)人戴夫·戈登(Dave Gordon)稱,公司正在研究微型核反應(yīng)堆如何在太空中高速推進(jìn)火箭。
??????同時(shí),勞斯萊斯正在調(diào)研這項(xiàng)技術(shù)是否可部署外太空,為月球采礦的鉆探、加工和儲(chǔ)存提供能源。月球上有著豐富的自然資源,包括可以轉(zhuǎn)化為火箭燃料的水、用于生產(chǎn)能源和制造返回地球的電氣產(chǎn)品的金屬以及各種稀有元素。
一旦研究認(rèn)為可行,勞斯萊斯可能會(huì)尋找火箭和采礦方面的專家作為合作伙伴?!昂思夹g(shù)最終可能是為火星采礦鋪平道路。”戈登補(bǔ)充道。

更為大眾所熟悉的勞斯萊斯可能是那個(gè)全球聞名的豪華汽車品牌,但該公司本身是英國著名的老牌發(fā)動(dòng)機(jī)研制公司、世界三大航空發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)廠商之一、全歐洲最大的航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造商、英國皇家海軍核潛艇艦隊(duì)的發(fā)動(dòng)機(jī)指定提供商。
其主業(yè)是生產(chǎn)各種型號的船舶、航空發(fā)動(dòng)機(jī)及核潛艇的核動(dòng)力裝置,在利用和轉(zhuǎn)變核能方面具有豐富的經(jīng)驗(yàn)。近年來,勞斯萊斯公司計(jì)劃在英國建設(shè)10-15座的小型模塊化核電站,預(yù)計(jì)到了2050年,可帶來520億英鎊的價(jià)值,并增加40000個(gè)工作機(jī)會(huì)。據(jù)悉,第一座小型模塊化核反應(yīng)堆(SMR)將在2029年運(yùn)行。
今年8月,勞斯萊斯首席執(zhí)行官沃倫·伊斯特(Warren East)曾表示,隨著世界向零碳能源的轉(zhuǎn)變,在未來十年中,小型核反應(yīng)堆可能成為勞斯萊斯最大的業(yè)務(wù)。

勞斯萊斯工廠
今年1月,英國航天局和勞斯萊斯公司宣布將共同研制核動(dòng)力航天器發(fā)動(dòng)機(jī)。兩家機(jī)構(gòu)預(yù)測,如果研發(fā)成功,核動(dòng)力航天器發(fā)動(dòng)機(jī)的效率可能是目前所使用的化學(xué)發(fā)動(dòng)機(jī)的兩倍,可以將前往火星的時(shí)間縮短到3到4個(gè)月。
據(jù)悉,核推進(jìn)技術(shù)曾被美國宇航局(NASA)稱為"改變深空探索游戲規(guī)則的技術(shù)"。它包括引導(dǎo)原子分裂時(shí)釋放的能量,以巨大的速度加速推進(jìn)器。
英國航天局首席執(zhí)行官格雷厄姆·特諾克博士表示,在太空中使用核能是“一項(xiàng)具有革命性意義的概念,使人類在進(jìn)入火星之后可以解鎖未來的深空探索任務(wù),這一切均離不開更好的動(dòng)力技術(shù)?!?/p>
戴夫·戈登在倫敦國防和安全設(shè)備國際軍火交易會(huì)上說道:“如果幾年前我們進(jìn)行了這樣的對話,你會(huì)困惑地看著我。但現(xiàn)在,由于貝佐斯的Blue Origin和馬斯克的SpaceX等公司所做的工作,勞斯萊斯的太空堆計(jì)劃突然變得不僅可信,而且實(shí)際上也存在一定的需求。”
他強(qiáng)調(diào),勞斯萊斯公司是這個(gè)星球上唯一一家從事機(jī)械、電氣和核業(yè)務(wù)的公司,也是唯一一家完成核能力完整端到端生命周期的公司。
同時(shí),戈登表示勞斯萊斯可以借鑒其為英國皇家海軍開發(fā)核動(dòng)力潛艇60年的經(jīng)驗(yàn),潛艇與航天器相似,因?yàn)樗鼈兪恰盁o空氣呼吸的環(huán)境,持久耐用,超級可靠,具有非常密集的電源”。

除了可以縮短穿越太空的時(shí)間,核動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)還可以使宇航員進(jìn)入深空的旅程更加安全。
太空輻射可能會(huì)使宇航員面臨巨大的輻射病風(fēng)險(xiǎn),癌癥、中樞神經(jīng)系統(tǒng)影響和退行性疾病的終身風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)增加,而核動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)可以使宇航員進(jìn)入深空的旅程更加安全。
據(jù)悉,核動(dòng)力航天器發(fā)動(dòng)機(jī)的想法并不新鮮。早在1961年,NASA就啟動(dòng)了一項(xiàng)開發(fā)核動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)的計(jì)劃,不過由于航天預(yù)算的削減,該計(jì)劃在1972年被終止。如今,NASA再次著手研發(fā)核熱推進(jìn)系統(tǒng)(NTP)。

至于為什么選擇月球作為開采的第一目的地,戈登也給出了答案。
月球的主要資源包括氦-3,這是一種用于核聚變等領(lǐng)域的稀有元素,可以利用月球作為加油站,為深入太空的旅行提供動(dòng)力。
“地球上稀土金屬嚴(yán)重短缺。其他行星上儲(chǔ)量十分豐富,因?yàn)樗鼈兌际怯赏环N物質(zhì)形成的。因此,在我有生之年,采礦小行星、月球和火星有望成為現(xiàn)實(shí)?!备甑钦f。
在太空中,可以按照與國際空間站相似的方式建造大型宇宙飛船,也可以同樣方法建造反應(yīng)堆,使用普通的火箭將零部件運(yùn)送到太空中,反應(yīng)堆將提供從地球軌道到火星的動(dòng)力。
在戈登看來,核能顯然是太空能源的最佳選擇,特別是在勘探中:“離太陽越遠(yuǎn),太陽能的作用就越微乎其微。需要有一個(gè)稠密、可靠的來源,核能看起來就比較可信。因此,我們一直在與英國航天局討論此事。”
《每日郵報(bào)》看到了微型反應(yīng)堆的設(shè)計(jì),該設(shè)計(jì)展示了一種由“罌粟籽”大小的鈾驅(qū)動(dòng)的裝置,鈾包覆在硅中,封裝在金屬中,并與斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)相連,使熱量轉(zhuǎn)化為電能。
戈登承認(rèn),要使該項(xiàng)目取得成果需要數(shù)億英鎊,但早期階段的工作所需的費(fèi)用要少得多。

嫦娥五號探測器
中國已經(jīng)啟動(dòng)了一系列包括嫦娥五號在內(nèi)的無人月面樣本采集探測。中國表示,希望在2036年至2045年間建造一個(gè)人類友好的月球基地。





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