利用光熱發電技術實現月球夜間供能？
發布者：本網記者Alice | 來源：CSPPLAZA光熱發電網 | 1評論 | 5819查看 | 2014-01-15 11:59:00
CSPPLAZA光熱發電網訊：2013年12月2日，中國“玉兔”號月球車發射升空，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年就為此設立了月球“夜間漫游者”計劃，希望研發出更先進的夜間能源利用技術，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，這顯然不夠現實。有報道稱，目前經應用的為核電池，但仍未能實現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的科學家和美國的合作者們提出了一個新的構想，采用聚光太陽能熱發電技術實現。
他們提出了兩種方案，在白天存儲熱能供夜晚所需。關于該項技術的細節已經發表在《Acta Astronautica》2014年1月刊中。（點擊鏈接查閱），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的物理學研究人員兼該論文的聯合作者Ricard Gonzalez-Cinca表示，“第一種方案以熱能供應為主，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設備的溫度在其最低適應溫度以上，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電技術的集熱系統，利用菲涅爾系列反射鏡加熱集熱管中的流體產生氣體，再與儲熱體進行換熱以儲熱，在夜間放熱并驅動斯特林發動機發電。
Ricard Gonzalez-Cinca認為，“這種系統比現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。
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2016-07-18 17:40:20
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