身材迷你作為大
詹姆斯·沃納爾是美國能源部愛達荷國家實驗室太空核能系統(tǒng)反應堆項目的負責人，該實驗室主要負責核反應堆的設計和研發(fā)，燃料研發(fā)以及小型發(fā)電機。沃納爾表示：“目前，地球上核電站的發(fā)電量都在數(shù)百上千兆瓦，但是這種可攜帶式的迷你核電站的發(fā)電量只有40千瓦。這種迷你型的設計很適合太空中的情況。將核電站設計到如此迷你的境地當然有許多不同之處，而且是超贊的。這種迷你核電站更為靈活，并且能放置到無人居住的星球。它比傳統(tǒng)意義的核電站輕了很多，這就是適合在太空中工作的理想核電站。”
據(jù)沃納爾介紹，這個反應堆本身寬度只有約1.5英尺(約合0.46米)，高度只有約2.5英尺(約合0.76米)，只有一個方便攜帶的手提箱那么大，而且它沒有冷卻塔。這種新型的可以在月球上使用的小型核裂變系統(tǒng)可以生產(chǎn)40千瓦或更多的電力，這相當于地球上8戶居民的用電量。
另據(jù)悉，目前美國宇航局已經(jīng)為這種新的核電站預設了多種使用情景。它們可以為氧氣或者氫氣發(fā)生器提供能源，同時，也可以為載人或者無人的宇宙飛船充電。該研究團隊計劃明年對此進行具體示范，以測試這種新核電站的具體性能。
不會出現(xiàn)堆芯熔化的危險
近來核電站是一個備受爭議的話題，特別是日本核事故的發(fā)生導致人們對核安全有了更多談論。沃納爾表示：“這種迷你核電站沒有堆芯熔化的危險，因為發(fā)電水平很低，這相當安全。如果我們真遇上發(fā)電故障，那么反應堆會自動關閉。”
雖然美國航天局已經(jīng)暫停了未來航天飛機發(fā)射計劃，但是沃納爾并不擔心這會影響到迷你核電站的未來，因為這個小型核電站用途廣泛。他對此項目充滿信心，“美國宇航局將來有一天會將這個裝置應用到實際太空飛行任務中，這對每一個宇航員而言，應該是個不錯的消息且是個值得紀念的一天。”據(jù)悉，2005年，由于美國“發(fā)現(xiàn)”號航天飛機升空過程中出現(xiàn)絕熱瓦和絕熱泡沫脫落現(xiàn)象，美國宇航局宣布暫停未來航天飛機發(fā)射計劃。美國宇航局表示絕熱泡沫脫落沒有對“發(fā)現(xiàn)號”造成損害，但是在問題解決前，宇航局不會再發(fā)射航天飛機。
沃納爾表示：“最主要的是這種小型核電站可以為宇航員提供穩(wěn)定、充足的發(fā)電量，而且核電技術成熟，消費得起，并且還安全。如果這個技術的發(fā)展得到驗證，由于性價比高，這將成為最受歡迎的選擇，為長期的太空探索項目提供電力資源。”此外，沃納爾提到，這其中牽涉到一個將反應堆的熱能轉(zhuǎn)換為電力的技術。目前，美國宇航局正在測試斯特林發(fā)動機在不同情況下的狀況，特別是將之引入到手提箱大小核電站的時候。
核電用途比太陽能更廣
目前，宇航員主要使用太陽能電池，通過將光能轉(zhuǎn)換為電能來為宇宙飛船和裝置供電。但是，在外太空環(huán)境下，光能不能隨時存在，并且不穩(wěn)定。
雖然太陽光和燃料電池通常是太空任務的主要發(fā)電裝置，但是現(xiàn)在工程師發(fā)現(xiàn)了其中的不足，因為太陽能有其局限。太陽能電池能在近地球軌道附近提供能量，但是核電能在其他星球提供所需的發(fā)電量。太陽能和燃料電池都不能維持人類在宇宙中長時間停留所需電力。燃料電池會耗盡，太陽能也是嚴重依賴周圍條件。這種小型核電站是未來太空發(fā)展的首選，而核電并不依賴這些外部條件，它能在月球或者火星等地發(fā)電。
從1961年來，放射性同位素熱電發(fā)生器在開發(fā)太陽能系統(tǒng)中起了重要作用。這些不是裂變反應堆，裂變反應堆依賴鈾原子分裂而產(chǎn)生熱量，并隨后轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?。放射性同位素熱電發(fā)生器是依靠放射性同位素钚-238的衰變來產(chǎn)生穩(wěn)定的熱量。美國宇航局的“冥王星新地平線”（Pluto New Horizons）和“卡西尼任務”（Cassini Solstice）就裝備了這種放射性同位素熱電發(fā)生器。美國宇航局斥資25億美元“火星科學實驗室(MSL)”任務將發(fā)射“好奇號”火星車登陸火星展開探索，該任務配備了放射性同位素熱電發(fā)生器。事實上，放射性同位素熱電發(fā)生器雖然很強大，但是如果要到火星表面，裂變反應堆將更為強大，因為能產(chǎn)生更多能源。雖然太陽能矩陣也有重要作用，但是反應堆將是未來太空供電的首選。
