图片:艺术家对月球基地概念的印象(照片由 Tractebel 提供)
根据欧洲航天局 (ESA) 最近的一份合同,比利时的 Tractebel 被选中领导 PULSAR 联盟,这是一个由欧盟委员会资助的研究和创新项目,旨在开发核技术来为太空任务提供动力。
Tractebel 将研究以钚 238 (Pu-238) 为燃料的用于空间应用的动态放射性同位素动力系统 (RPS)。该项目将补充 Tractebel 已经代表 ESA 进行的研究,以评估在欧洲生产 Pu-238 的可能性。在太阳无法提供足够电力的情况下,RPS 对于为航天器和宇航员提供电力和热量至关重要。他们利用 PU-238 的自然放射性衰变产生的热量来发电。该项目将由欧洲原子能联盟研究和培训计划(2021-2025 年)资助,该计划是 Horizon Europe 的一项补充资助计划,涵盖核研究和创新。
PULSAR 项目将航空航天和核领域的主要利益相关者聚集在一个由 Tractebel 领导的财团内。该联盟包括欧盟委员会联合研究中心 (JRC)、比利时核研究中心、SCK CEN、法国替代能源和原子能委员会、CEA、INCOTEC、阿丽亚娜集团、空中客车防务与航天、勃艮第弗朗什大学孔泰和艺术。每个合作伙伴都将在各自领域带来最先进的专业知识,为这个欧洲项目的成功做出贡献。
当前的核电池——放射性同位素热电发电机(RTG)——转换效率低。这意味着需要大量燃料和大型 RTG 来为任务提供动力,从而增加了发射重量,从而对火箭有效载荷能力产生不利影响。该项目旨在进一步开发欧洲的技术和能力,以生产 Pu-238 为放射性同位素电力系统 (RPS) 提供燃料。它的第二个目标是使用先进的斯特林发动机显着提高 RPS 的效率。
Pu-238 和 RPS 目前都不是在欧洲生产的。由于太空已成为欧洲的战略和经济优先事项,欧洲在能源和航空航天领域对其他国家的依赖是一个主要问题。Tractebel 指出,PULSAR 是欧洲成为自主全球太空探索领导者的一步。
该技术可用于探索月球和火星。它还可以帮助在月球上建立一个永久基地,即欧空局推广的所谓“月球村”。它还具有超越太空探索的应用。RPS 可以很容易地适应在地球上具有挑战性的环境中提供电力,例如用于储存核废料的深层地质储存库、深海或需要可部署的长寿命电力系统的孤立区域,例如偏远的矿井。