玉兔二号携带的不是同位素电池,而是二块,热源

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  这个核电池实际上是基于放射性元素钚238的同位素温差发电器(RTG),钚238的半衰期是88年,在衰变过程中会释放热量,可以给嫦娥四号供暖和通过热电偶发电器供电,而衰变过程是不可逆的,和充电没一点的关系。这次嫦娥四号号和玉兔二号携带的所谓「核电」应该不是我们常说的用于提供动力的「同位素电池」(像好奇号还有众多奔走在冥王星轨道外的探测器们),而是用于保温的「同位素热源也叫热型同位素电池」。这个「同位素热源」之于嫦娥四号和玉兔二号就如同暖宝,在月球夜晚极端低温的环境下维持两者内部仪器的温度,避免低温损坏。

  

  其实航天用的核电池跟核电站的原理不太一样,一般都叫放射性同位素电池,说的简单点:就是利用放射性物质衰变产生的辐射热能来发电,体积一般都不太大,优点就是能持续工作很久(尤其是使用半衰期较长的原料),缺点就是一旦造好了就会一直输出,不像常规电池那样不使用的话自放电会很小,常规电池可以充电而同位素电池是不可以充电的。一般不会用纯度太高的核原料,因为不需要特别高的温度。还有的核电池是用放射产生的电子直接发电的,这应该是比较新的技术。

  

  核电池没有化学电池的那些复杂的成分,没有化学反应过程,不受温度的影响,尤其在月球这种月夜温度很低的地方,并且体积很小(看有些介绍可以做到只有硬币那么大),续航能力非常强,旅行者1号探测器都几十年了还能工作。缺点就是必须要做防辐射屏蔽,不然会对探测器的电子设备产生干扰。

  

  玉兔二号可以看出在俩测有太阳能电池板,再给玉兔二号充电,所以玉兔二号需要俩块电池,一块是太阳能电池,一块就是在低温下保温的热型同位素,俩块电池有不同的功能,在工作的时候相互转换,达到玉兔二号运行时需要的电力。在白天时,月球上太阳能极其充沛,太阳能电池板充能,所有系统工作。 晚上没办法,只能冬眠。 但这就涉及一个重要问题:晚上温度太低了,仪器有可能冻坏,毕竟那是零下180摄氏度的超低温,需要保温。 但是如果直接用储备下来的电能去给仪器保温,非常不现实,太浪费,会大大缩短探测车的寿命,不划算。这也就是使用2块电池的原因,这种技术早就有了,人类在第一次登月的时候就使用了。

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