斯特林放射性同位素發電機
斯特林放射性同位素發電機(Stirling radioisotope generator)，英文簡稱「SRG」，是一種使用大型放射性同位素加熱器驅動斯特林發動機的放射性同位素電池。斯特林轉換器的熱端達到高溫，受熱的氦氣驅動活塞運動，熱量在發動機冷端排出。發電機或交流發電機把機械能轉化為電能。鑑於鈈的供應非常有限，斯特林轉換器因其從鈈燃料中可產生出四倍於放射性同位素熱能發電機(RTG)的電能而聞名。美國宇航局在地面對斯特林發電機進行了大量的測試，但在它們可被部署到實際航天任務中前，2013年該項目的研發被取消。截止目前，美國宇航局還在開發一項稱作「千瓦功率」(Kilopower)的類似項目，也使用斯特林發動機，但主要用一座小型鈾裂變反應堆來提供熱源。
斯特林放射性同位素發電機[編輯]
20世紀70年代初，美國宇航局格倫研究中心開始研製斯特林發動機。太空演示發動機(SPDE)是最早設計、製造和測試的每缸12.5千瓦發動機。後來該種尺寸的發動機，功率轉換器測試組件(CTPC)，使用了「海星」熱管加熱器頭，而不是太空演示發動機原來所用的泵送迴路。在1992-93年期間，由於相關SP-100核電系統研究的終止以及美國宇航局對「更好、更快、更經濟」系統和任務的新要求，這項目的研發最終被中止。
先進斯特林放射性同位素發電機[編輯]
在21世紀初，一項利用這一概念的重大項目被實施：先進斯特林放射性同位素發電機(ASRG)，一種基於55瓦的電能轉換器電源[1] [2]。該系統的熱動力源為通用熱源(GPHS)。每台通用熱源含有四隻被銥包覆着的鈈-238燃料芯塊，高5厘米，面積10平方厘米，重1.44千克。斯特林轉換器的受熱端溫度達到攝氏650，加熱的氦氣驅動線性交流發電機中的自由活塞作往復運動，熱量在發動機的冷卻端被排出。交流發電機產生的交流電(AC)被轉換為55瓦的直流電。每架先進斯特林放射性同位素發電機將使用兩台斯特林轉換器，由兩台通用熱源提供約500瓦的熱能，並將產生100-120瓦的電力。先進斯特林放射性同位素發電機在美國航天局格倫研究中心進行了性能測試，作為美國航天局未來探索任務的電源。先進斯特林放射性同位素發電機被這一時期眾多的任務提案所採用[3]，但在2013年被取消[4]。
另請參閱[編輯]
參考文獻[編輯]
- ^ 先進斯特林放射性同位素發電機諸元表(美國宇航局格倫研究中心) 網際網路檔案館的存檔，存檔日期2012年9月29日，.和能源部信息 網際網路檔案館的存檔，存檔日期2011-09-27..
- ^ 美國宇航局技術備忘錄 TM-2007-214806 網際網路檔案館的存檔，存檔日期2009-06-05. (2007), (2011年5月3日查閱)
- ^ B. Berger - 发现任务入围者将获得第二次机会(2014年). [2021-02-14]. （原始內容存檔於2014-02-15）.
- ^ 未来行星探索中的先进斯特林放射性同位素发电机取消. [2021-02-14]. （原始內容存檔於2020-11-11）.
外部連結[編輯]
- YouTube上的美國宇航局以斯特林發動機為基礎的月球核電站
- 應用於新疆界任務的放射性同位素動力系統 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
- 美國宇航局格倫研究中心紀錄的自由活塞式斯特林轉換器 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
- 為何要研製斯特林放射性同位素發電機？
- Wolverton, Mark. 深空中的斯特林发电机. 《科學美國人》. 2008年3月.