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美国航空航天局（NASA）计划开始对“核发电机”进行测试，这或许将为宇航员登陆火星并在火星表面开展任务提供能源。上图是该系统在火星表面的想象图。

NASA
 is proposing to develop a reactor called Kilopower that could be ready 
to support lunar bases in the latter half of the 2020s, but the choice 
of fuel for that reactor worries nuclear nonproliferation experts. 
(credit: NASA)
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这台“核发电机”或许将为首批登陆火星的人类提供能源。

The prototype Kilopower reactor
 核能（nuclear energy）是人类历史上的一项伟大发现，这离不开早期西方科学家的探索发现，他们为核能的发现和应用奠定了基础。可一直追溯到19世纪末英国物理学家汤姆逊发现电子开始，人类逐渐揭开了原子核的神秘面纱。
据报道，美国航空航天局（NASA）计划开始对“核发电机”进行测试，这或许将为宇航员登陆火星并在火星表面开展任务提供能源。
这个发动机项目被称为“Kilopower”，将采用一个只有卫生卷纸大小的铀反应堆来产生热能。接着，这些热能将由一台高效率的斯特林发动机转化为电能，整个系统的工作原理与汽车发动机相似。
NASA的太空技术任务部（STMD）已经为Kilopower项目提供了多年资助。据介绍，这种技术能产生1到10千瓦的电能，持续时间能达到10年或更长。美国家庭平均用电量在5千瓦左右。
Kilopower项目的测试预计将在11月开始，并一直进行到明年年初。NASA正在与美国能源部内华达国家安全区合作，对核裂变能源技术进行评估。“Kilopower测试项目将给我们带来信心，证明这项技术已经为太空飞行发展做好了准备，”来自NASA总部、担任太空技术任务部动力和能源储存首席技术官的李·梅森（Lee
 Mason）说，“我们将不断地检查分析模型，确定硬件工作时的最好状态。”
位于田纳西州橡树岭的Y-12国家安全综合体（Y12 
National Security 
Complex）将为这套系统的测试提供反应堆堆芯。梅森表示，在探索火星的过程中，拥有太空级别的核裂变动力将是巨大的优势。宇航员再也不用担心夜间，或者在日光锐减的尘暴期间出现能源不足的问题。
“它解决了这些问题，无论你身处火星何处，它都能提供持续的能源，”梅森说，“核裂变能源可以扩展火星的可能着陆点，包括北半球高纬度可能有冰存在的地区。”
“太空核反应堆高能量密度的动力来源，并且能够独立运行，不受太阳能或方向的影响，还可以在极端恶劣的环境，比如火星表面上运行，”Kilopower项目在洛斯阿拉莫斯国家实验室的负责人帕特里克·麦克卢尔（Patrick McClure）说道。
“我们现在测试的反应堆技术可以应用在多项NASA任务上，而我们最终希望这是核裂变反应堆成功的第一步，即建立一种具有真正野心并激励太空探索的新范式，”
 洛斯阿拉莫斯国家实验室首席反应堆设计师大卫·波斯顿（David 
Poston）说，“对于任何首开先例的工程项目，简约性是最根本的——不一定是最简单的设计，而是要寻找从设计、开发、制造、安全保障到测试的最简单路径。”
“我们努力要做的就是为太空任务提供新的选择，而不是只依赖RTG（放射性同位素热电机），这种发电机只能提供几百瓦的电能，”梅森说，“我们在火星上已经做到的所有伟大成就，与到达那里开展有人任务所需的一切之间，最大的区别就在于能源。这种新技术能提供千瓦级的电能，最终将发展到能提供数百千瓦，甚至百万千瓦的电能。”
由于反应堆体积很小，因此在单个火星登陆器上可以使用多个单元的组合，并能在火星表面任务中独立运行。
 核能在太空任务中的应用
放射性同位素热电机（RTG）是一种利用放射性衰变获取能量的发电机。过去50年来，NASA已经利用RTG技术完成了许多太空任务的发射。RTG技术还曾应用在两艘海盗号（Viking）火星登陆器上，目前仍在火星上工作的好奇号火星车也装载有RTG。
人类登陆月球的阿波罗任务、两艘旅行者号太空船，以及前往冥王星和更远地方探索的新视野号探测器，还有刚刚结束使命的卡西尼-惠更斯号探测器，都使用了RTG。
感谢冷战时期的太空竞赛，NASA的工程师发现了一种容易获得的核能来源——铀-238，这是生产武器级铀-239时的副产品。
 铀238，又称贫铀，是指每一千个铀原子当中只有七个是铀235，其余的都是铀238。含有约99.27%铀238的铀，贫铀的密度高达19.1g/cm?，与钨相近。铀238可用于飞行器和军事领域，铀238同位素的半衰期为44亿5千万年，这已经用于宇宙年龄的测定。通过观察C31082-001恒星铀238的光谱，推算出宇宙的年龄大约为125亿年。



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