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NASA決定使用核能作為火星表面主要的能源來源

2024-12-15心靈

一位藝術家描繪的地球、月球和火星概念圖。
圖片來源:NASA

隨著 NASA 為造福人類而制定整個太陽系的太空探索藍圖,該機構於周五釋出了幾份新檔,更新了其從月球到火星的架構。該路線圖為 NASA 在阿爾特彌斯計劃下開展長期月球探索奠定了基礎,為未來的載人火星任務做準備。

在架構概念審查之後, 2024 年的更新包括修訂了 NASA 的架構定義檔 ,該檔詳細介紹了該機構探索計劃的技術方法和流程、執行概述以及 12 份關於從月球到火星關鍵主題的新白皮書。

「NASA 的架構概念審查過程對於我們規劃載人火星任務至關重要,」NASA 副局長吉姆·弗裏( Jim Free) 說道。「我們正采取一種系統化的方法,明確我們需要做出的決策,理解資源和技術之間的取舍,並確保我們聽取來自利益相關者的反饋。」

一份新釋出的白皮書強調了 NASA 決定使用裂變能 (Fission power) 作為火星表面維持機組人員的主要動力來源,這是人類火星探索所需的七個關鍵決定中的第一個。裂變能是一種不受火星晝夜迴圈或潛在沙塵暴影響的核能形式。

Fission power(裂變能)是一種核能形式,主要透過核分裂反應產生能量。核分裂是指一種重元素的原子核(例如鈾-235或鈈-239)在吸收中子後分裂成兩個較輕的原子核,同時釋放出大量的能量和更多的中子。這個過程產生的能量通常以熱量的形式釋放出來,可以用來發電或提供動力。

在地球上,裂變能廣泛用於核電站,通常透過加熱水來產生蒸汽,進而驅動渦輪機發電。在火星等其他行星的探索中,裂變能被認為是一個理想的能源選擇。

NASA 最近提到的裂變能是火星探索計劃中的關鍵決策之一,計劃將其作為火星表面人類任務的主要能源,確保太空人能夠在沒有地球供應的情況下維持長期生存和操作。

其中一份新釋出的白皮書強調了 NASA 決定使用裂變能作為火星表面主要的能源來源,以支持太空人——這是進行人類火星探索所需的七項關鍵決策中的第一個。裂變能是一種不受火星晝夜迴圈或可能的沙塵暴影響的核能。

今年新增的內容還包括一份更廣泛、優先考慮的關鍵架構決策清單,這些決策需要在 NASA 計劃將人類送上火星的早期做出。現在,該機構的「月球到火星」架構中有兩個新元素——月球表面貨物著陸器和初始月球表面棲息地。月球表面貨物著陸器將運送後勤物品、科學技術有效載荷、通訊系統等。初始表面棲息地將為月球表面的太空人提供住所,以擴大機組人員規模、範圍和探索任務的持續時間,並為載人和無人駕駛的科學研究提供機會。

最新修訂的【架構定義檔】增加了有關 NASA 決策路線圖流程的更多資訊——該機構如何根據對後續決策的影響來決定在規劃過程的早期必須做出哪些決策——以及一系列架構驅動的機會,這些機會可幫助技術開發組織優先研究將實作「從月球到火星」架構的新技術。

「辨識和分析高層次的架構決策是實作載人火星探索任務的第一步,」 NASA 總部探索系統開發任務局副局長 Catherine Koerner 說道。「每年的評估周期都是我們架構過程的一部份,推動我們更接近確保我們有一個周密的計劃來實作我們的探索目標。」

NASA 的「從月球到火星」架構方法融合了美國工業界、學術界、國際合作夥伴和 NASA 員工的反饋。該機構通常會在其年度分析周期結束時釋出一系列技術文件,包括更新的【架構定義檔】和詳細闡述經常提出的問題的白皮書。

根據美國太空總署的阿爾忒彌斯計劃,該機構將為在月球上進行長期的科學探索奠定基礎,讓下一批美國太空人和首位國際合作夥伴太空人登陸月球表面,並為人類登陸火星做好準備,造福全人類。

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參考

https://www.nasa.gov/news-release/nasa-outlines-latest-moon-to-mars-plans-in-2024-architecture-update/