新时代？中国空间核反应堆可为10个国际空间站供电！相比美国如何

　　近日有报道称，中国＂兆瓦级超小型液态金属冷却空间核反应堆电源＂的研发项目，通过了科技部组织的项目综合绩效评价。
　　也就是说，该项目成果形成了一套技术参数处于国际先进水平的兆瓦级锂冷空间核反应堆电源创新设计，建成了锂冷空间核反应堆非核集成原理样机，且各项指标达到了国际上同类装置的前列，甚至最高！
　　看到这，屏幕前的你是不是满心疑惑？兆瓦级锂冷空间核反应堆电源是个什么东西？听起来好厉害的样子！实际上这是项连美国都要眼红的技术，接下来就让作者为你细细道来。
　　自人类了解到宇宙的真相，就从未停止对地球之外的探索。而说起各种探测器，无论是月球车、火星车，还是空间站，映入脑海的几乎都是金色的太阳能电池板。似乎所有的太空探索，都必须利用太阳能发电。
　　然而，太阳能帆板发电效率有限，为持续提供电力只能不断增加面积。但这对于航天器需要精确到克的宝贵载荷来说，势必是一个沉重的负担。
　　就拿国际空间站来说，其巨大的太阳能帆板总计有262400个模组，总面积达2500平方米，单面阵列长达73米，超过波音777翼展。并且，极度依赖阳光发电的太阳能帆板，在远离太阳的深空探测任务中更是力有不逮。可既然太阳能硬不起来，我们又该靠什么走向深空？
　　其实早在几十年前，科学家就给出了答案！那就是核能。因为早在上世纪的美国和苏联的军备竞赛中，他们就已将核反应堆缩小，并造出了核动力飞机。
　　与此同时，在航天领域也开始利用核能提供电力。而最常见的太空核电源则是放射性同位素（如钚-238）热/电源，以及核反应堆电源。其中放射性电源都是通过衰变放热转换生产电能。
　　例如火星上美国的好奇号火星车，其放射性同位素电池就装在好奇号＂屁股＂上箱子里的白色圆柱体中。此外，月球上的嫦娥三号，也装载了这种放射性同位素电池，不同的是咱们使用了钚238作为原料。
　　但放射性同位素电池的功率还是太低，没有能力为空间站这样大一点的航天器，提供充足的电力。而这时候，就轮到核反应堆电源大显身手了。
　　追溯空间核反应堆电源的历史，早期类型有美国的SNAP-10A和苏联的BUK和TOPAZ。其中又以BUK反应堆最为成功，采用铀钼快堆，电功率约为3千瓦，使用液态金属作为冷却剂。并且1970年至1988年间，苏联共发射了32个携带BUK的海洋监视卫星。
　　此后在2015年，美国为巩固自己的太空霸权，NASA也正式立项，开展进行新一代液态金属冷却空间核反应堆＂KiloPower＂的研究。由此看来，苏俄同时将太空探索任务的未来，赌在了液态金属反应堆上，相必其一定存在过人之处。那么液态金属反应堆是个什么东西？
　　所谓液态金属反应堆，就是以液态金属为冷却剂。由于液态金属具有良好的导热性能，无辐射膨胀问题，芯部结构简单，因此可在高温低压下运行，从而大大降低发生事故的可能性。
　　此外，比起水冷反应堆，液态金属的更高温度也能更快地传递热量并产生蒸汽。因而使得它们拥有比传统核电站更高的输出功率。因此在输出功率相同的情况下，它们的尺寸和重量也更小，所以它们一开始时常被用在船舶和潜艇上。当然，液态金属反应堆同样适合放在空间站上，例如美国正在研制中的KiloPower。
　　KiloPower 以由 93% 的铀 235 和 7%的钼组成的钼铀(UMo)合金提供燃料。以充满液态钠的无源热管将反应堆堆芯热量传递给一个或多个自由活塞斯特林发动机。
　　再由该发动机产生往复运动以驱动线性发电机，进而输出千瓦级别电力。因此别看它体积仅有纸篓大小，但几台Kilopower即可为一座空间站提供所需电力供给。不过比起咱们国家正在研制的，兆瓦级锂冷空间核反应堆还是要差不少。
　　显然，从名字就能看出，这是一个使用液态金属锂作为冷却剂，且将能产生1兆瓦电力的液态金属冷却空间核反应堆！根据美国宇航局的估计，这足以维持相当于 10 个国际空间站的运行。可为我国载人登月、火星探索，甚至星表科考站等提供能源。
　　而且这也不是该项目第一次被披露，再加上近年来我国在航空航天领域取得了长足的进步，使得美国觉得自己的太空霸权受到了威胁。也怪不得美国宇航局预算和财务高级顾问，会在之前的一次政府听证会上表示：＂包括中国在内的战略竞争对手正在积极投资包括核电和推进在内的广泛的太空技术。美国需要快速行动，以保持竞争力并维护在全球太空界的领导地位。＂
　　不过总的来说，我们的目标永远是星辰大海，探索浩瀚宇宙，进入无垠深空，而不是与美国争一时长短。谦虚谨慎，戒骄戒躁，专心走自己的路，该被咱们永远记在心里。