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孤独地飞了44年！为何飞船还有电？（黑科技）

孤独地飞了44年！为何飞船还有电？（黑科技）

2025-02-20 18:35:25阅读量：17 字体：大中小

驾驶着一艘接近光速的星际飞船，徘徊在黑暗的星海中，坐在观景窗前，一边品尝美味的太空食物，一边看着日渐萎缩的太阳和地球，以及那些向后扫过的小天体，你的心里一定会升起一种奇怪的孤独感。在星星的海洋里游泳，真的很寂寞!美国在上个世纪发射的一艘老旧的宇宙飞船已经独自在外太空飞行了44年零1个月。它被称为旅行者1号。据美国国家航空航天局(NASA)透露，“旅行者1号”以直线飞行的方式飞到距离地球231.45亿公里的地方，刷新了距离纪录。

即使在如此遥远的地方，旅行者1号仍在以每秒17公里的速度飞行。步行3个多小时，开车20多分钟，甚至飞行1分钟。然而，旅行者1号在一秒钟内轻松飞行。不得不说，太空旅行很快，比在地面上快得多。一辆汽车加一箱油只能运行12个小时，而旅行者1号将飞行44年，这可能会让一些人感到惊讶。它能装多少钱?事实上，太空飞行根本不需要燃料，尤其是在几乎没有重力的星际空间。以匀速飞行不需要任何能量。地球在不需要燃料的情况下以恒定的速度运行。虽然太空飞行不需要燃料，但它需要电力。没有电力，旅行者1号上的所有电子设备都无法打开，科学设备无法获取科学数据，通信设备无法与地球上的深空网络取得联系，我们也不知道旅行者1号去了哪里。
船舶动力不是一件很简单的事情吗?你可以通过安装一些太阳能机翼来做到这一点，就像国际空间站和核心模块上的那样，但我们忽略了一个问题。太阳系之外的星际空间几乎没有光，那么太阳能翼有什么用呢?如果太阳能机翼没用了，为什么旅行者1号还能提供动力?因为旅行者1号使用了一种黑暗技术——三块最大输出功率为470瓦的核电池。准确地说，这是三个放射性同位素热电发电机马达(RTG)，每个RTG包含24个压力机它们不是普通的金属球，而是一种非常强的放射性物质。
钚238 (PU-238)看起来像一块红色的木炭，通过发射α和β等粒子不断释放能量。一克钚-238产生0.57瓦的能量。放射性同位素热电发生器(RTGS)将钚-238释放的能量转化为电能，但热电转换不变，转化率小于20%。钚-238的半衰期为87.7年，即87.7年后，RTG中钚-238的质量减少了一半。理论上，只要同位素热发生器(RTG)足够好，230瓦的旅行者1号可以继续飞行87.7年，到2064年它的功率降至230瓦。同位素热电发生器(RTG)中热电偶材料的老化加速了功率的降低，这意味着热电转化率越来越低。即使是在44年前，RTGS也只能提供不到200瓦的电力。为了节省电力和几个重要仪器的电力，旅行者1号关闭了6个科学仪器。