發(fā)布者:本網(wǎng)記者Alice | 來源:CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng) | 1評論 | 7016查看 | 2014-01-15 11:59:00
CSPPLAZA光熱發(fā)電網(wǎng)訊:2013年12月2日,中國“玉兔”號月球車發(fā)射升空,12月15日,“玉兔號”順利駛抵月球表面。和所有的月球探測器一樣,“玉兔號”面臨的一個重大難題即如何度過月球上漫長而寒冷的夜晚。
月球自轉(zhuǎn)一周需耗時27天7小時43分11.559秒,這就意味著月球上的一個晝夜長達27天之多,一個夜晚時長近14天。同時,月球白天的溫度高達150攝氏度,晚上則低至零下180攝氏度。在如此惡劣的自然環(huán)境下,月球車無法靠太陽能電池板供電,自帶電池也難以維持漫長夜晚的供能需求。當前為規(guī)避這一難題,月球車多采用白天工作,夜晚休眠的模式,以降低夜晚對能源的消耗。但對月球進行夜間探測一直是人類的夢想,美國宇航局早在2003年就為此設(shè)立了月球“夜間漫游者”計劃,希望研發(fā)出更先進的夜間能源利用技術(shù),讓月球車可以在夜間進行探索研究。
如果采用蓄電池,要保證蓄電量,其體積將十分龐大,這顯然不夠現(xiàn)實。有報道稱,目前經(jīng)應(yīng)用的為核電池,但仍未能實現(xiàn)月球車在夜間工作的夢想。而日前,西班牙加泰羅尼亞理工大學(xué)的科學(xué)家和美國的合作者們提出了一個新的構(gòu)想,采用聚光太陽能熱發(fā)電技術(shù)實現(xiàn)。
他們提出了兩種方案,在白天存儲熱能供夜晚所需。關(guān)于該項技術(shù)的細節(jié)已經(jīng)發(fā)表在《Acta Astronautica》2014年1月刊中。
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),美國前國家航空航天局局長Michael Griffin參與了該論文的撰寫。
加泰羅尼亞理工大學(xué)的物理學(xué)研究人員兼該論文的聯(lián)合作者Ricard Gonzalez-Cinca表示,“第一種方案以熱能供應(yīng)為主,采用將月球土壤和鋁金屬進行混合制造出一種儲熱體。當白天太陽光照射時,利用反射鏡將太陽光反射來加熱該儲熱體,熱量存儲后以備晚間使用”。這些熱量可以在晚間保證月球探測器的相關(guān)設(shè)備的溫度在其最低適應(yīng)溫度以上,以免被漫長的寒夜凍壞。
第二種方案以供電為主,采用類似于菲涅爾太陽能熱發(fā)電技術(shù)的集熱系統(tǒng),利用菲涅爾系列反射鏡加熱集熱管中的流體產(chǎn)生氣體,再與儲熱體進行換熱以儲熱,在夜間放熱并驅(qū)動斯特林發(fā)動機發(fā)電。
Ricard Gonzalez-Cinca認為,“這種系統(tǒng)比現(xiàn)有的月球探測器的夜間供能模式更好,可以提供更多的綠色能源”。
預(yù)計從2020年開始,美國NASA、中國國家航天局、歐盟宇航局都將陸續(xù)開展載人登月探測計劃,其它國家如印度和日本也計劃實施類似計劃。解決月球探測器的夜間供能問題仍在探索之中。