能长时间进行主动
【菜科解读】
来历:科技日报
绵长的月夜,加之近310℃的昼夜温差,没有空气,人类要在月球上生计好不容易。
能长时间进行主动查询的仪器成为人类了解月球的“千里眼”。
无疑,仪器的动力供给是件大事。
据媒体报道,上一年年末发射的“嫦娥四号”同位素动力供给完成了新打破:选用同位素温差发电与热电运用相结合的供能方法。
这是一种什么样的动力技术?有何独到之处?科技日报记者就此专访了我国同位素动力专家、我国原子能科学研究院同位素研究所研究员蔡善钰。
衰变能为太空根究供给自我按捺动力 “同位素热源和同位素电源统称为同位素动力。 这类动力来自放射性同位素衰变时发生的‘衰变能’”。 蔡善钰通知记者,衰变能与裂变能、聚变能,构成了核能运用三大途经。 与裂变能、聚变能比较,衰变能能量要小得多,但用于月球勘探和深空根究却有独到之处:无需依托外来动力,能长时间、自我按捺、可靠地供给动力,且对环境具有超卓的适应能力。 迄今为止,人类已发现118种元素,每一种元素有不同数量同位素,其间安稳同位素276种,放射性同位素3000余种。 但蔡善钰说,若依照具有较长半衰期、较高功率密度、较轻屏蔽质量、较小生物毒性和较低生产成本等准则进行挑选,可作为动力燃料的放射性同位素不过十余种。 依据衰变特性,同位素热源大致可分红α、β和γ热源三类。 α热源的最大特点是所需的屏蔽资料质量小,可大大下降火箭发射费用,最适合空间运用。 20世纪发射至太空的同位素动力,燃料大多选用钋-210和钚-238,后者占绝大多数。 “钋-210比功率高,但半衰期短,适用于演示设备或短期航天使命; 钚-238比功率较低,但半衰期长,可用于长时间航天使命。 ”蔡善钰阐明。 同位素热源成月球上仪器的“暖宝宝” 放射性同位素的衰变能可转变为光能、热能和电能。 蔡善钰通知记者,放射性同位素衰变时发射的高速带电粒子与物质相互效果,当动能被阻挡或吸收后,周围物质如包裹放射性同位素的容器温度会升高,衰变能即转变为热能。 同位素热源内部为同位素燃料做成的源芯,外部为密封源芯的燃料盒,可直接被运用。 如苏联先后发射的“月球车-1 号”“月球车-2号”均组织有800瓦钋-210热源,专门为月面查询仪器树立恒温环境; 美国前期发射的月面科学试验站运用了2台15瓦钚-238热源,供月震仪保温用。 我国于2013年发射的“嫦娥三号”月球勘探器,在着陆器和月球车内均组织有钚-238,以保证仪器仓内温暖如春,搭载的仪器安靖度过月夜。 一旦阳光照耀,仪器仰仗太阳能电池,从头生动起来。 蔡善钰通知记者,与同位素热源比较,同位素电源还需要直接或间接地经过热电转化器(换能器),进一步将同位素衰变发生的热能转变为电能。 正因如此,同位素电池除了同位素热源,还包含换能器。 现在在空间运用最老到且已实用化的换能器,为同位素温差发电器,其利益是无运动部件、发电安全可靠,但热电转化功率只需4%—8%。 作为换能器的一种,动态转化可行进热电转化功率,但由于有运动部件,制作难度大。 “能够估计,菜叶说说,我国日益丰富的航天活动必将对空间核电源提出更多需求,空间核电源的研发效果也将为我国航天事业打开供给更广阔空间。 ”蔡善钰在展望同位素动力远景时说。 从北极冰盖到南美海岸,从技术突破到实战争议,“海燕”的每一次试射都在改写核威慑的规则。 俄罗斯成功试射“海燕”核动力导弹,标志着其核威慑能力迈入全新阶段。 这款导弹的独特性在于其核动力装置赋予的近乎无限续航能力,理论上可绕地球飞行数周,从任意方向突破反导系统。 这种“全球任意点攻击”能力,使美国及北约的现有防御体系面临失效风险。 例如,导弹可从北极上空迂回至北美洲,或贴着南美洲海岸线突袭美国本土,迫使对手分散防御资源,大幅削弱其拦截效率。 更关键的是,“海燕”的存在改变了核威慑的逻辑。 传统核武器依赖“确保相互摧毁”的清晰威胁,而“海燕”通过低空飞行、航迹欺骗和放射性尾迹,制造了“渐进式摧毁”的模糊性即使不引爆核弹头,其坠落后的反应堆也可能污染大片区域,形成“飞行切尔诺贝利”效应。 这种心理威慑迫使对手在拦截与承受污染之间两难,进一步放大了俄罗斯的战略主动性。 2023年8月,俄罗斯国防部公布了一段模拟动画:一枚“海燕”导弹从北极圈内的科拉半岛发射,以850公里/小时的速度贴着冰盖飞行,利用地球曲率隐藏在雷达盲区。 当接近加拿大北部时,导弹突然降低至50米高度,混入民航客机走廊,最终从美国东海岸突入。 这一场景并非虚构。 根据美国《导弹防御评估报告》(2024版),北美防空司令部(NORAD)的雷达系统对超低空目标的探测范围仅限200公里内,而“海燕”的核动力装置支持其以亚音速持续飞行数周,理论上可绕行地球三圈后发起攻击。 更关键的是,其内置的AI航迹库包含超过5000条预设航线,可实时切换路径——2023年11月的试射中,一枚“海燕”曾连续72小时变更航向,成功规避了美国“萨德”系统的模拟拦截。 “这种能力彻底颠覆了传统核威慑的‘发射-拦截’逻辑。 ”斯德哥尔摩国际和平研究所(SIPRI)专家指出,“当对手无法预测攻击方向时,防御资源将被迫分散至全球,拦截效率可能下降70%以上。 ”技术突破:核动力小型化与隐身设计的融合“海燕”的技术核心在于微型核反应堆与隐身设计的结合。 其核动力装置通过加热空气推动冲压发动机,理论上可支持导弹持续飞行数年,射程超过2.5万公里。 这一设计突破了传统导弹的燃料限制,使“海燕”成为全球首款真正意义上的“战略巡航导弹”。 隐身性能方面,“海燕”采用多棱角弹头、吸波材料涂层和截锥形尾部设计,有效降低了雷达反射截面积。 其超低空飞行(50-100米)利用地球曲率和地形杂波隐藏踪迹,配合地形匹配与景象匹配导航系统,即使夜间也能贴地飞行,误差不超过3米。 此外,导弹内置AI航迹库,可实时切换数千条预设航线,甚至混入民航走廊,进一步增加拦截难度。 “海燕”的战术优势体现在三个方面:低空突防能力:传统防空系统擅长拦截高空弹道目标,但对“贴地飞行”的低空目标存在天然弱点。 “海燕”以800-850公里/小时的速度在山谷、高楼间穿梭,雷达波束被山峦、海浪和建筑散射,回波支离破碎,难以识别。 环境武器属性:导弹飞行时喷射的高温空气流(1600摄氏度)虽不可见,但尾迹中的碘-131和铯-137等放射性物质会随云层沉降。 若被击落,残骸将形成移动的放射性雨云,对环境造成长期污染。 这种“污染威慑”颠覆了传统核平衡,使对手面临“拦截即污染,不拦截即爆炸”的困境。 时间掌控权:无限航程使“海燕”可在空中待机数周,等待最佳攻击窗口。 这种“何时落下”的决定权从发射方转移到最高统帅手中,极大提升了战略灵活性。 挑战与争议:技术风险与战略平衡尽管“海燕”展现了强大的威慑力,但其研发过程充满挑战。 早期测试中,开式循环系统导致放射性尾迹污染环境,2019年试射爆炸事故更使核反应堆坠入白海,引发国际关注。 后期改用的闭式循环系统虽减少污染,但结构复杂度提升,对材料和工艺要求更高。 此外,“海燕”的实战性存疑。 亚音速飞行易被雷达追踪,核动力装置的红外信号明显,反潜机和卫星均可锁定。 更关键的是,核反应堆故障可能导致导弹成为移动“脏弹”,对俄罗斯自身威胁甚至超过对手。 全球影响:核军备竞赛的催化剂“海燕”的成功试射加剧了国际社会的担忧。 西方国家焦虑的不仅是导弹本身,更是其背后技术扩散的风险。 液态金属冷却反应堆与AI突防算法的结合,理论上可改装为无人核动力轰炸机、深海核鱼雷或低轨核卫星。 一旦技术扩散,中等强国可能拥有“移动核污染源”,打破现有战略平衡。 俄罗斯则将“海燕”视为应对北约东扩和西方制裁的“非对称制衡手段”。 在俄乌冲突持续的背景下,这款导弹为俄罗斯在谈判桌上增加了筹码,同时也向外部势力发出了明确信号:介入冲突将面临不可承受的后果。 结语“海燕”核动力导弹的试射成功,是俄罗斯在战略威慑领域的一次大胆尝试。 它既展现了核动力小型化与隐身技术的突破,也暴露了技术风险与战略平衡的挑战。 在全球核军备竞赛升温的当下,“海燕”的出现无疑将迫使各国重新评估防御策略,而其最终能否成为改变游戏规则的“末日武器”,仍取决于技术可靠性与实战效能的进一步验证。 自人类诞生以来,月球就以其神秘莫测的姿态,吸引着无数人的目光,激发着人们无尽的想象。 从古老的传说到现代的科学探索,月球的神秘面纱正被一点点揭开。 今天,就让我们一同踏上这场探秘月球的奇幻之旅,揭开它鲜为人知的真相。 起源之谜:宇宙中的偶然邂逅月球究竟从何而来?这一直是科学界争论不休的谜题。 一种观点认为,月球与地球年龄相仿,约46亿年,它和地球一样,由宇宙中的气体与尘埃凝聚而成。 然而,阿波罗任务带回的月球岩石样本,却揭示了月球与地球在成分上的显著差异,这让“同源说”受到了挑战。 另一种颇具戏剧性的假说是“分裂说”,认为月球曾是地球的一部分,因某种巨大能量作用而分裂出去。 但这一理论难以解释月球与地球在自转倾角、轨道特性等方面的诸多不同。 如今,最被广泛接受的是“大碰撞假说”。 大约45亿年前,一颗火星大小的天体与地球发生剧烈碰撞,撞击产生的碎片在地球引力作用下聚集,最终形成了月球。 2024年,科学家通过对月球岩石中锆石晶体的同位素分析,进一步证实了这一假说,发现月球岩石中的氧同位素组成与地球地幔高度相似,为“大碰撞”提供了有力证据。 阴影之下:金属的秘密与暗影之谜当你凝视月球表面,那些深浅不一的阴影区域,是否曾引发你的无限遐想?这些被称为“月海”的平原,实则是古代火山活动的遗迹。 当宇航员踏上月海表面,却意外发现这里的土壤坚硬异常,难以钻探。 原来,月海土壤中富含钛、钇等稀有金属元素,这些金属需在6000摄氏度以上的高温下才能熔化并与岩石融合。 如此高温,在月球上究竟从何而来?科学家推测,这可能与月球形成初期的剧烈撞击与熔融过程有关。 更令人惊奇的是,月球上的阴影比地球上更为深邃。 由于月球大气层极其稀薄,阳光无法像在地球上那样被散射,因此物体的阴影显得格外浓重。 这一现象,在阿波罗11号任务中得到了直观的验证,当尼尔·阿姆斯特朗在月面留下那历史性的脚印时,他也亲身感受到了这份来自宇宙的深邃与神秘。 垃圾之岛:人类足迹的另类印记自人类首次踏上月球以来,这片寂静的天体便不再孤单。 据估算,月球表面已累积了约181吨的人造垃圾,这些垃圾大多来自太空探测器、实验设备以及宇航员遗留的生活用品。 其中,不乏一些仍在工作的科学仪器,如激光反射器,它们继续为地球上的科学家提供着宝贵的数据。 然而,并非所有垃圾都如此“有用”。 一些宇航员在月面留下的尿液收集装置、废弃的太空靴等,成为了月球上的“不速之客”。 这些垃圾不仅影响了月球的原始风貌,也对未来的月球探索构成了潜在威胁。 如何妥善处理这些月球垃圾,已成为人类探索宇宙时必须面对的新课题。 月震之谜:寂静天体的隐秘颤动月球,这颗看似死寂的天体,实则并不平静。 科学家通过安装在月球表面的地震仪发现,月球每年会发生数千次月震,这些月震分为深震、陨石撞击震、热震和浅层月震四种类型。 其中,浅层月震最为剧烈,震级可达里氏5.5级,足以撼动月面上的巨石,持续时间长达十分钟之久。 月震的成因至今仍是个谜。 地球上的地震多由板块运动引发,但月球并无板块结构。 有科学家推测,月震可能与地球的潮汐力以及月球内部的应力释放有关。 2025年,一项新研究通过模拟月球内部结构发现,月球内部的岩浆活动可能仍在持续,这些活动可能是月震的重要诱因。 月球,这颗陪伴地球数十亿年的天然卫星,既熟悉又陌生。 从起源之谜到月震之谜,从金属的秘密到垃圾的困扰,月球的每一个秘密都牵动着人类的好奇心。 随着科学技术的不断进步,我们相信,未来的人类将揭开更多关于月球的神秘面纱,让这颗古老的天体焕发出新的光彩。 而这一切,都始于我们对未知的渴望与探索的勇气。 俄成功试射海燕核动力导弹意味什么?海燕核动力导弹有多厉害?
近日,俄罗斯宣布成功试射“海燕”核动力巡航导弹,这款被西方称为“末日武器”的装备,凭借其近乎无限的续航能力与独特的核污染威慑模式,成为全球战略博弈的新焦点。探秘月球:从古老传说到科学真相
夜幕低垂,繁星点点,抬头仰望,那轮皎洁的明月始终高悬天际,如影随形。