中国已造出国产核电池 将装上嫦娥三号月球车
嫦娥探月的关键一步精品资料
![嫦娥探月的关键一步精品资料](https://img.taocdn.com/s3/m/cb063173a8956bec0875e334.png)
“嫦娥”探月的关键一步[精品资料] “嫦娥”探月的关键一步-精品资料本文档格式为WORD,感谢你的阅读。
最新最全的学术论文期刊文献年终总结年终报告工作总结个人总结述职报告实习报告单位总结中国探月“三年一会”,在这个冬天如期而至。
继2007年嫦娥一号,2010年嫦娥二号完成奔月之旅后,2013年12月2日凌晨,嫦娥三号携带中国第一辆登月车飞向月宫。
这是中国探月工程“绕、落、回”三个阶段中第二阶段,却是最为关键的一步。
中国是否进行载人登月及建立驻月基地,需要在这一“落”中寻找更多的答案。
航天是一项风险极高的事业,没有强大的国力和技术储备,很难进行。
从火箭运载工具到航天器的设计制造,从深空测网布局到遥操作,从无人探测器到载人航天,每一步都是国家综合实力的体现。
天空就在那里,我们需要梦想更需要理性,从嫦娥一号升空到实现载人登月的梦想,中国仍有很长的路要走。
而每一步的迈出都要依据中国的科技水平、综合国力和国家整体发展战略而制定。
寒冷的月宫即将迎来首位中国访客。
12月2日,承载国人探月梦想的嫦娥三号顺利升空,并准确进入地月转移轨道,开启了中国首个航天器在地球外天体着陆的大幕。
按照计划,嫦娥三号将在12月6日进入高度为100公里的近月轨道,并在发射13天后在月球上实施软着陆,而首次登月的“玉兔”月球车将完成月球探测、考察、收集和分析样品等复杂任务。
在科学技术和经济发展的强力支撑下,中国在宇宙探索的路上开始“加速度”。
自1976年美苏等航天大国探月工程告一段落以后,就没有哪个国家再到月球上进行落月探测。
按照中国的嫦娥三号任务,整个探月共有三步,落下去算一步,月球车走起来算一步,到达之后完成全部任务是最后一步。
在“嫦娥之父”、中国空间技术研究院空间科学与深空探测首席专家叶培建看来,安全落下去就是成功,随后月球车离开着陆器行走起来并能在月球上工作一段时间,任务结束以后就是最大的成功。
如何安全地落下去,并顺利地走起来,是嫦娥三号遇到的最大挑战。
玉兔月球车揭秘
![玉兔月球车揭秘](https://img.taocdn.com/s3/m/eb9b4fcc58f5f61fb7366678.png)
玉兔月球车揭秘中美苏月球车对比美国最新月球车嫦娥三号探测器预计将于12月发射,其承担月面巡视探测任务的中国第一辆月球车(月球巡视探测器)同样备受瞩目。
经过亿万新华网友的命名和推选投票,在今天公布的最终名单上,我国首辆月球车正式命名为“玉兔号”!这辆月球车究竟是什么样?它将怎么进行它的“探月之旅”?又会完成哪些科学任务?本期揭秘将为网友一一揭晓答案。
结构我国首辆月球车究竟啥模样?头顶定向天线,脚踩“风火轮”,两侧伸出太阳能帆板,身后“背着”导航及全景相机,“肚子”里还装着红外成像光谱仪、避障相机、机械臂、激光点阵器……月球车并不是一辆车,而是一台长着轮子、能适应恶劣环境并开展科学探测的航天器,一个小型化、低功耗、高集成的机器人。
”---中国航天科技集团公司宇航部部长赵小津说。
我国自主研发的嫦娥三号将是中国发射的第一个地外软着陆探测器和巡视器(月球车),并且是阿波罗计划结束后重返月球的第一个软着陆探测器。
“嫦娥三号”月球车原车设计质量为140千克,由移动、结构与机构、导航控制、综合电子、电源、热控、测控数传和有效载荷共八个分系统组成。
以太阳能为能源,能够耐受月表真空、强辐射和高温差等极端环境。
从已曝光的模型图上看,月球车主体为长方形盒状,车底安有六个轮状的移动装置,顶部两片太阳翼可以打开,车尾部上有很多天线。
右后侧是导航相机和全景相机。
腹部“武器”最多:包括红外成像光谱仪、避障相机、机械臂、激光点阵器等。
“月球软着陆器通过反推火箭缓冲,在月面上徐徐降落,舱门打开,自动弹出斜梯。
月球车缓舒展开蜷缩的身体,调整好姿态,走出舱门,滑下斜梯,开始漫步月球……”着陆器实现在月球表面软着陆后,首先由着陆器为月球车充电,对月球车进行初始化;之后,月球车与地面建立通信链路,控制连接解锁机构解锁,走上移动机构;在此之后,着陆探测器将控制转移机构运动到月面,月球车驶离转移机构,开始3个月的月面巡视勘查。
答疑玉兔号月球车如何在月球着陆?中国绕月探测工程首任首席科学家、中国科学院院士、发展中国家科学院院士、国际宇航科学院院士欧阳自远:在月球上不能像嫦娥一号那样硬着陆,这样不行,要软着陆,软着陆遇到的最大困难是什么呢?月亮上没有空气,因为在真空里降落伞毫无作用,所以必须把它调整到是很低的一个位置上,朝着目标降落,越降落下降速度越快,这样越来越块,到了月球表面就砸碎了,所以一定要想办法,又不能用降落伞,那只能有一个办法,就是在着陆器下方安装几台发动机,把整个着陆器往上推,这样就可以慢慢降落,别那么快掉下来,这个得掌握好,不能最后把它推回去了。
方兴未艾的月球车
![方兴未艾的月球车](https://img.taocdn.com/s3/m/768b1286f705cc17552709d6.png)
20 | SPACE EXPLORATION方兴未艾的月球车1月3日,我国嫦娥四号月球探测器实现了人类探测器首次在月球背面软着陆。
此后,其中的玉兔二号月球车先后与着陆器分离,与鹊桥中继星成功建立独立数传链路,完成了环境感知、路径规划,并按计划在月面行走到达A 点,开展科学探测,成为世界第一辆在月球背面运行的月球车人类对月球探测的科学内涵正在不断扩展,它包括月球的科学、月球上的科学和来自月球的科学三个方面。
根据这样的理念,未来对月球探索不仅要发射轨道器对月球进行普查,还要进行更多的月面活动,对月球进行详查。
从获取探测数据的直接性和丰富性的角度来看,软着陆和巡视勘察是其它探测形式所不能替代的,在空间探测技术发展中占据着很重要的地位。
所以,用月面巡视探测器(或叫月球车)对月球进行探测十分重要。
两类月球车月球车是进行月球表面探测的重要工具之一。
按照探测方式月球车一般分为两类:一类是无人驾驶的月球车。
它由轮式底盘和一些其它设备组成,并载有多种科学探测仪器,用太阳能电池、蓄电池和核电池联合供电,靠地面遥控指令或自主控制在月面进行巡视探测。
苏联在20世纪70年代发射的月球车1号、文/ 柯谱2号和我国的玉兔号、玉兔二号月球车属于这类,它们主要用于在月面进行巡视探测另一类是有人驾驶的月球车。
它主要作为航天员在月面活动的交通工具,用于扩大航天员的活动范围和减少航天员的体力消耗,并随时存放航天员收集的岩石和土壤标本。
美国阿波罗15号、16号、17号载人登月飞船的航天员曾使用这种类似高尔夫车的月球车在月面活动。
他们除科考和收集月岩样品外,还用车上的摄像机和传输设备,向地球发回了航天员在月面的活动情景和离开月面时的情景。
至今,全球一共成功发射、运行过7辆月球车,即用于在月面进行无人巡视探测的苏联月球车1号和2号(分别由月球17号、21号月球探测器器释放)、中国玉兔号和玉兔二号月球车(分别由嫦娥三号、四号月球探测器释放),以及用于在月面运送航天员进行科学探测的美国3辆有人驾驶的月球车(分别由阿波罗15号、16号和17号载人登月飞船释放)。
2024届宁夏中卫市高三下学期一模理综试题-高中物理
![2024届宁夏中卫市高三下学期一模理综试题-高中物理](https://img.taocdn.com/s3/m/af3e208dac51f01dc281e53a580216fc700a53fd.png)
2024届宁夏中卫市高三下学期一模理综试题-高中物理一、单选题 (共7题)第(1)题“嫦娥三号”探测器在月球软着陆并释放了玉兔号月球车,玉兔号配备的核电池是我国自主研发的放射性钚238()电池,其在发生衰变过程中放出能量,通过热电偶产生电能给月球车上的设备供电,给休眠中的月球车保温,并维持与地面的通讯。
已知钚238的半衰期为88年,下列说法正确的是( )A.其衰变后的原子核内质子数比中子数多50个B.衰变后原子核的质量与粒子的质量之和等于衰变前钚238的质量C.经过一段时间,随着钚238的减少,电池内钚238的半衰期变短D.经过88年,该核电池内的钚238还剩一半第(2)题如图甲所示,水平轻杆 BC 一端固定在竖直墙上,另一端C 处固定一个光滑定滑轮(重力不计),一端固定的轻绳AD 跨过定滑轮栓接一个重物P,∠ACB=30°;如图乙所示,轻杆HG一端用光滑铰链固定在竖直墙上,另一端通过细绳E G固定,∠E GH=30°,在轻杆的G端用轻绳GF悬挂一个与P质量相等的重物Q,则BC、HG两轻杆受到的弹力大小之比为()A.1:1B.1:C.:1D.:2第(3)题如图所示,电源电动势E=6V,内阻r=0.5Ω,电动机M与“3V,3W”的灯泡L串联接在电源上,灯泡恰好正常发光,电动机正常工作,电动机的线圈电阻R=0.8Ω.电动机输出功率是()A.1.7W B.2.2W C.2.5W D.3.0W第(4)题如图所示,空间有一正三棱锥点是边上的中点,点是底面的中心,现在顶点点固定一正的点电荷,在点固定一个电荷量与之相等的负点电荷。
下列说法正确的是( )A.三点的电场强度相同B.底面为等势面C.将一负的试探电荷从点沿直线经过点移到点,静电力对该试探电荷先做负功再做正功D.将一负的试探电荷从点沿直线移动到点,电势能先增大后减少第(5)题如图所示,实线是实验小组某次研究平抛运动得到的实际轨迹,虚线是相同初始条件下平抛运动的理论轨迹。
核电池的现状和发展前景
![核电池的现状和发展前景](https://img.taocdn.com/s3/m/85394d12227916888486d7e9.png)
核电池报告人:***目录• 1.概述• 2.历史背景• 3.分类• 4.核电池应用及前景1.1 定义核电池又叫“放射性同位素电池”,它是通过半导体换能器将同位素在衰变过程中不断地放出具有热能的射线的热能转变为电能而制造而成。
重的原子核在分裂为两块或更多块的同时,也会放出很多能量,称为裂变能,原子弹、核电站都是利用裂变能的成功例子;很轻的两个原子核聚合成一个较重的原子核,放出的能量更大,称为聚变能,氢弹、太阳高温就是利用的聚变能。
但核电池既不利用裂变能、又不利用高温高压下的聚变能,它是利用射线能量来发电的左图是放射性同位素电池结构。
在外形上,放射性同位素电池虽有多种形状,但最外部分都由合金制成,起保护电池和散热的作用;次外层是辐射屏蔽层,防止射线泄漏出来;第三层就是换能器了,在这里热能被转换成电能;最后是电池的心脏部分,放射性同位素原子在这里不断地发生蜕变并放出热量。
1.2 原理放射性同位素电池的热源是放射性同位素。
当放射性物质衰变时,能够释放出带电粒子,如果正确利用的话,能够产生电流。
通常不稳定(即具有放射性)的原子核会发生衰变现象,在放射出粒子及能量后可变得较为稳定。
核电池正是利用放射性物质衰变会释放出能量的原理所制成的。
放射性同位素电池采用的放射性同位素主要有锶一90 (Sr一90,半衰期为28年)、鈈一238(Pu一238,半衰期89.6年)、钋一210(Po一210半衰期为135.4天)等长半衰期固体同位素。
将它制成圆柱形电池。
燃料放在电池中心,周围用热电元件包覆,放射性同位素发射高能量的Q射线,在热电元件中将热量转化成电流。
原理如右图。
1.3放射性同位素热电发生器(RTG)放射性同位素电池的核心是换能器。
目前主要用的是放射性同位素热电发生器是通过放射性衰变实现供电的简单发电器。
在放射性同位素热电发生器里,放射性材料衰变释放出热能,热能通过一系列热电偶被转换成电能。
热电偶的基本原理是两种不同成份的材质导体组成回路中就会有电流通过,此时两端之间就存在电动势——热电动势,这就是所谓的塞贝克效应。
“玉兔”揭秘 ——探访月球车
![“玉兔”揭秘 ——探访月球车](https://img.taocdn.com/s3/m/e1197d47f7ec4afe04a1dfec.png)
“玉兔”揭秘——探访月球车“嫦娥”怀抱“玉兔”,飞天奔向月宫……中华民族这个古老美丽的神话传说,如今即将成为现实。
11月26日,国防科工局宣布,肩负落月重任的嫦娥三号计划12月上旬择机发射,备受瞩目的中国首辆月球车——嫦娥三号巡视器,正式定名“玉兔号”。
浩瀚苍穹,璀璨群星,又将见证属于中国的“太空大片”。
这部大片的主角——“玉兔号”月球车,将实现中国人与月球首次“零距离接触”的梦想。
那么,现实版“玉兔”究竟啥模样?如何进行探月之旅?又会完成哪些科学任务?嫦娥三号任务序幕徐徐开启之际,本报记者带您一探究竟,揭开中国首辆月球车的神秘面纱。
相貌很威武——体重140公斤,周身金光闪闪,能“眼观六路”“耳听八方”“玉兔号”,这个可爱的名字,让人不禁对中国首辆月球车遐想翩翩。
第一眼见到“玉兔号”的样机,记者脑海中蹦出两个字:威武!“从外观看,样机与真机一模一样。
”副主任设计师魏然用4句话来形容这个140公斤重的“宝贝疙瘩”:肩插“太阳翼”,脚踩“风火轮”,身披“黄金甲”,腹中“秘器”多。
细细端详,果不其然——“身材”呈长方形盒状,长1.5米,宽1米,高1.1米,周身金光闪闪,耀眼夺目。
她的肩部有两片可以打开的太阳能电池帆板,好似“黄金甲”上的披风。
她的腿部是六个轮状的移动装置,好似哪吒脚下的“风火轮”。
此外,她还有一个长长的“耳朵”——地月对话通讯天线;4只敏锐的“眼睛”——头顶的导航相机与前后方的避障相机;一只灵巧的“胳膊”——负责钻孔、研磨和采样的机械臂……魏然介绍,身披“黄金甲”,目的不是为好看,而是为了反射月球白昼的强光,降低昼夜温差,同时阻挡宇宙中各种高能粒子的辐射。
所有这一切,都是为了支持和保护月球车的腹中“秘器”——红外成像光谱仪、激光点阵器等10多套科学探测仪器。
“‘玉兔号’是一台长着轮子、能适应恶劣环境并开展科学探测的航天器,一个智能化、低功耗、高集成的机器人,一位承载华夏儿女探月梦想的巡视者。
嫦娥三号月球探测器资料
![嫦娥三号月球探测器资料](https://img.taocdn.com/s3/m/34812325a4e9856a561252d380eb6294dd882291.png)
嫦娥三号月球探测器资料嫦娥三号月球探测器资料北京时间2013年12月2日1时30分,我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭,成功将“嫦娥三号”探测器发射升空。
嫦娥三号月球探测器由着陆器和巡视器(俗称月球车)共同组成。
与嫦娥一号、二号不同,嫦娥三号不再称为卫星,而是称作“探测器”,包括着陆器和月面巡视器(后者也被称为月球车)。
2013年11月26日嫦娥三号月球车得名“玉兔”在我国首辆月球车全球征名活动中,近65万网民投票“玉兔”号。
嫦娥三号月球探测器总重近3.8吨。
在月球表面软着陆后,“玉兔”号将驶离着陆器进行为期约3个月的科学探测,着陆器则在着陆地点进行就位探测。
按照计划,将于12月中旬择机在月球虹湾地区实现软着陆,开展月表形貌与地质构造调查、月表物质成分和可利用资源调查、地球等离子体层探测和月基光学天文观测等科学探测任务。
2017前后将开展探月工程第三期任务,主要是实现月球表面软着陆并采样返回。
“人类探月一般遵循“探”“登”“驻”三大步。
中国探月工程将第一大步“探月”细分为三期——即“绕”“落”“回”三小步。
绕月探测工程,由嫦娥一号卫星承担。
“绕月”任务圆满完成后,进入探月工程二期“落月”阶段,“落月”主任务由嫦娥三号承担。
嫦娥二号由嫦娥一号“备份星”转为嫦娥三号“先导星”。
嫦娥三号是中国首个在地球以外天体实施软着陆的航天器,将实现探月工程二期“落”的工程目标。
与嫦娥一号、二号相比,嫦娥三号探测器的技术跨度大、设计约束多,结构也更为复杂,主要包括着陆器和巡视器两大部分,其中巡视器,俗称月球车,由9个分系统组成;而着陆器是为了实现月面软着陆专门量身定做的新型航天平台,具有11个分系统。
嫦娥三号探测器由运载火箭发射升空后,经发射段、地月转移段、环月段和动力下降段等过程,飞行大约14天的时间,将以软着陆的方式降落在月球虹湾地区;之后,着陆器释放巡视器;两器分离后,各自独立开展月面探测工作。
与以往航天器相比,嫦娥三号最大的特点就是首次在地球以外天体执行软着陆及月面巡视勘察任务,创造了中国航天史上的又一第一。
玉兔号
![玉兔号](https://img.taocdn.com/s3/m/f8602adf240c844769eaee14.png)
后来,经过有300多万人参与的网上民意调查,这辆月球车被命名 为“玉兔”号。嫦娥三号探测器和搭载它的长征三号乙运载火箭分 别于10月31日和9月12日抵达西昌卫星发射场。 至于承担嫦娥三号大洋测控任务的中国卫星海上测控部远望六 号远洋航天测量船,已顺利抵达太平洋赤道附近预定海域。船长范 耀辉表示,“远望六号现已完成承担嫦娥三号海天间测控任务的所 有准备工作”。远望六号被誉为“海上科学城”,是中国自主研发 的第三代远洋航天测量船,已成功执行神舟十号任务。 中国首个登月探测器嫦娥三号,携带中国首辆月球车“玉兔” 号,将奔向月球,宣告中国探月工程展开新的一页。火箭系统总指 挥岑拯表示,嫦娥三号重约3780公斤,比嫦娥二号重1300公斤。 搭载嫦娥三号的长征三号乙火箭长56.4米,直径3米多,捆绑 四个助推器,起飞重量约456吨,是目前中国运载能力最强的三级 液体火箭。它的任务是将嫦娥三号直接送到近地点200公里、远地 点约38万公里的地(球)月(球)转移轨道,中间没有绕地飞行的过程。 首次实现月球表面软着陆。据介绍,嫦娥三号将完成月表软着陆、 月面巡视勘查、深空测控通信与遥操作等三大工程目标,并肩负三 大探测任务:月表形貌和地质构造调查、月表物质成分和可利用资
港媒:嫦娥三号成功发射 肩负三大任务 境外媒体援引中国国家媒体的报道称,中国12月2日将启动该国史 无前例的月面巡视探测活动,中国政府雄心勃勃的太空计划将进入 新阶段。 据香港《南华早报》网站11月30日报道,一枚火箭在当地时间 12月2日凌晨1点30分搭载名为“玉兔”号的月球车点火升空。新华 社最新消息称,西昌卫星发射中心主任张振中宣布,嫦娥三号准确 入轨,发射圆满成功。担负中国首次地外天体软着陆和巡视探测任 务的嫦娥三号,12月2日1时30分在西昌卫星发射中心发射升空,展 开奔月之旅。 报道称,如果这次探月活动成功,将成为中国太空探索计划的 一个重要里程碑,该计划的目标是到2020年建立一个永久性空间站 ,并最终把人送上月球。 报道称,中国目前已经开展了两次绕月探测活动,嫦娥一号在 科技人员的控制下最终撞击月球表面,完成了自己的使命。 11月初,中国政府作出罕见举动,让外界得以窥探其隐秘的太 空计划,公开展出其配备六个轮子的月球车模型。
探月工程 月球车工作原理与中华牌月球车
![探月工程 月球车工作原理与中华牌月球车](https://img.taocdn.com/s3/m/a90d48ce76eeaeaad0f33008.png)
探月工程月球车工作原理与中华牌月球车“月球车”全名为“月面巡视探测器”,是集航天系统工程和智能机器人为一体的航天器,能完成月球探测、考察、收集和分析样品等复杂任务。
月球软着陆器通过反推火箭缓冲,在月面上徐徐降落,舱门打开,自动弹出斜梯。
月球车缓舒展开蜷缩的身体,调整好姿态,走出舱门,滑下斜梯,开始漫步月球……被誉为“嫦娥之父”的中国科学院院士、中国月球探测工程首席科学家欧阳自远曾这样描述中国月球车将来登临月球的场景。
我国今年下半年将发射首个月球着陆探测器――嫦娥三号。
备受外界瞩目的是,此次嫦娥三号的发射将搭载一部由我国自主研制的“中华牌”月球车,并首次实现与月球的零距离接触。
“月球车”全名为“月面巡视探测器”,是集航天系统工程和智能机器人为一体的航天器,能完成月球探测、考察、收集和分析样品等复杂任务。
中华牌月球车整装待发中华月球车由航天科技集团第五研究院主要负责研制,自重120公斤,可载重20公斤,寿命为3个月,可在月球上3公里范围内连续行走10公里,具有自动避障等功能。
由于月球表面没有空气,因此月球车下降时需要开启发动机,一边落一边往上推,慢慢落至距月球4米的位置,熄灭发动机,仪器将采用自由落体的方式,软着陆在月球上。
同时,中华月球车将实现自主导航,并能指挥仪器进行操作,最后把数据传回地球。
月球车底下还装有测月雷达,将切开月球下面100米深度的地方进行探测。
中华月球车上有两个太阳仪,其中一个可自由旋转,寻找太阳位置,吸收热量进行发电;另外一个则可以盖在车身上减少热量散发。
中华月球车采用“六轮摇臂式”行走机构,各只轮子可同时适应不同高度,是一位“爬行高手”。
此外它还有一条机械臂,能在月壤、月岩中勘探取样,供现场检测。
同时,中华月球车将太阳能和核能作为能源。
由于月球昼夜间隔大约相当于地球上的14天,所以当黑夜降临时,为防止车载仪器被零下100多摄氏度的低温冻坏,月球车必须要核电池的能量来保温,并维持与地面的通讯。
2024届广东省佛山市普通高中教学质量检测物理试题(一)
![2024届广东省佛山市普通高中教学质量检测物理试题(一)](https://img.taocdn.com/s3/m/f02b8d7c2e60ddccda38376baf1ffc4ffe47e28b.png)
2024届广东省佛山市普通高中教学质量检测物理试题(一)学校:_______ 班级:__________姓名:_______ 考号:__________(满分:100分时间:75分钟)总分栏题号一二三四五六七总分得分评卷人得分一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题如图所示,质量为m的均匀直木杆静置在水平面与倾角为的光滑斜面之间,已知斜面对木杆的支持力大小为F,重力加速度为g,、,下列说法正确的是( )A.木杆处于四力平衡状态B.水平面可能是光滑的C.水平面对木杆的支持力大小为D.水平面对木杆的摩擦力大小为第(2)题卫星定位系统在日常生活中有广泛的应用,定位时,接收器需要获得卫星发送的信号,卫星发送的是( )A.声波B.电磁波C.电流D.电子第(3)题“北京正负电子对撞机”是我国第一台高能加速器,也是高能物理研究的重大科技基础设施。
一对速率相同的正、负电子正碰后湮灭生成两个光子,反应方程为。
已知单个电子的静止质量为,电荷量为e,光速为c,普朗克常量为h。
下列说法正确的是()A.单个光子的能量为B.光子的频率为C.两个光子的频率可以不同D.两个光子的运动方向可能相同第(4)题如图所示为氢原子能级示意图,现有大量的氢原子处于n=4的激发态,当向低能级跃迁时辐射出若干种不同频率的光,下列说法正确的是( )A.这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光B.由n=2能级跃迁到n=1能级产生的光的频率最小C.用n=2能级跃迁到n=1能级辐射出的光照射逸出功为6.34eV的金属铂能发生光电效应D.由n=4能级跃迁到n=1能级产生的光波长最大第(5)题在地球表面,被轻质细线悬挂而处于静止状态的质量为m的小球,所受地球的万有引力作用效果分解示意图如图所示,已知小球所处的纬度为(),重力为,万有引力为F,地球的半径为R,自转周期为T,下列说法正确的是( )A.细线的拉力与F是一对平衡力B.小球所需的向心力为C.地球赤道处的重力加速度为D.地球的第一宇宙速度为第(6)题空间存在着平行纸面的匀强电场,但电场的具体方向未知,现在纸面内建立直角坐标系xOy,用仪器沿Ox、Oy两个方向探测该静电场中各点电势,得到各点电势φ与横、纵坐标的函数关系如图所示。
2023届山东省青岛市高三下学期第三次适应性检测物理试题(含解析)
![2023届山东省青岛市高三下学期第三次适应性检测物理试题(含解析)](https://img.taocdn.com/s3/m/2de602f259f5f61fb7360b4c2e3f5727a5e92410.png)
2023届山东省青岛市高三下学期第三次适应性检测物理试题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.啤酒是青岛这座城市的“专属味道”,如图是青岛市民喜欢的袋装原浆,某次售卖时,售货员将7°C 冰镇原浆倒入密封袋中快速封口,密封袋内有啤酒和少部分空气且不断有气体从啤酒中析出,静置一段时间后,发现密封袋鼓胀起来。
已知大气压强50 1.010Pa p =⨯,室温为27°C ,封闭气体体积从0.2L 增大为0.25L 。
下列说法正确的是( )A .外界对内部封闭气体做正功B .静置后内部封闭气体的内能增加C .静置后内部封闭气体的分子速率都增加D .根据气体实验定律,可求出静置后内部封闭气体的压强2.如图甲,“战绳训练”是当下常见的健身方式,健身爱好者甩动战绳令其在竖直平面内形成简谐波。
图乙是某次训练中0=t 时刻战绳波形图,绳上质点P 的振动图像如图丙所示。
下列说法正确的是( )A .从0=t 到0.3s t =,质点P 通过的路程为300cmB .该波沿x 轴正方向传播C .该波的传播速度为20m/sD .若增大抖动的幅度,波速会增大二、多选题5.如图,利用平面镜也可以实现杨氏双缝干涉实验的结果,下列说法正确的是( )A.光屏上的条纹关于平面镜M上下对称B.相邻亮条纹的间距为b c xaλ+∆=C.若将平面镜向右移动一些,相邻亮条纹间距不变D.若将平面镜向右移动一些,亮条纹数量保持不变三、单选题A.小球先做加速运动,后做减速运动,最后静止B.小球能够达到的最大速度为qE mgqBμμ-C.小球运动到N点时合外力做的功为A .火箭的动力来源于火箭外的空气对它的推力B .火箭上升过程中一直处于超重状态C .火箭获得的最大速度为D .火箭在空中飞行的时间为8.如图,在方向平行于纸面的匀强电场中有一平台,A .场强大小可能小于1000N/CC .场强大小最小为1000N/C 四、多选题9.如图是某型号发电机给外电路供电的工作示意图,已知线圈a 在均匀的辐向磁场中运动时会切割磁感线,产生足够大感应电动势,两灯泡1L 、2L 完全相同,变压器可视为理想变压器,匝数12n n <,不考虑线圈a 的自感现象。
嫦娥三号探月工程科普讲座
![嫦娥三号探月工程科普讲座](https://img.taocdn.com/s3/m/dbd02098dd88d0d233d46a42.png)
为了保证着陆器的能源供应,
嫦娥三号使用了核电池 (RTG同位素电池)。可以 连续工作30年。月球晚上温 度骤降到零下150度到180度, 为防止车载仪器被冻坏,夜 间休眠中的月球车可以靠核 电池放出来的热量保温。而 一旦新一个白昼来临,太阳 能电池就能替代核电池,重 新驱动月球车工作。
“嫦娥三号”将不再采取多次变轨的方式,而
是直接飞往月球。 嫦娥三号在登录月球使用软着陆方式,采用边 降落边用发动机反推,以减缓降落速度。在大 约距离月球15公里时,反推发动机就要点火工 作;到离月球100米时,将暂时处于悬停状态, 此时它已不受地球上工程人员的控制,着陆器 自动选择一块平整的地方降下去,并在离月球 表面4米的时候关闭推进器,卫星呈自由落体降 落,确保软着陆成功。
是什么
为什么
怎么干
什么地点
什么时间
谁来做
知识点
结束语
光照条件 的要求
气象条件 要求
地面观察 的需要
2013年12 月2-4日择 机
测量设备 的要求
是什么
为什么
怎么干
什么地点
什么时间
谁来做
知识点
结束语
是什么
为什么
怎么干
什么地点
什么时间
谁来做
知识点
结束语
嫦娥三号探测 器大小是由马 屁股决定的?
是什么
为什么
怎么干
什么地点
什么时间
谁来做
知识点
结束语
背景 嫦娥一号 嫦娥二号 嫦娥三号
常识
北京荣之联科技
中国电信集团系统集成有限责任公司
北京华云星地通公司 中国电子科技集团公司第五十四研究所
初三化学湘教版试卷
![初三化学湘教版试卷](https://img.taocdn.com/s3/m/fdbd2117fe00bed5b9f3f90f76c66137ee064f22.png)
初三化学湘教版试卷考试范围:xxx;考试时间:xxx分钟;出题人:xxx姓名:___________班级:___________考号:___________1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2.请将答案正确填写在答题卡上一、选择题1.下列化学实验基本操作中,正确的是()A.读取液体体积 B.点燃酒精灯 C.取用液体药品 D.加热液体2.下列关于“化学与生活”的认识不正确的是()A.在食品加工中,加入大量的食品添加剂,使食品既保鲜又美观B.食用铁强化酱油,有助于预防缺铁性贫血C.抵制使用一次性塑料袋,有利于长沙市创建文明城市D.回收处理废旧电池,有利于长沙市“两型”社会的建设3.某核聚变的燃料的原子核中含有2个质子和1个中子,说法正确的是A.该原子是一种氦原子B.该原子核不带电C.该原子带2个单位正电荷D.该原子核外有3个电子4.下列物质的性质中属于化学性质的是A.氧化铜的颜色是黑色B .酒精有挥发性C .白糖易溶于水D .汽油能燃烧5.下列物质中含有氧分子的是( )A .高锰酸钾固体B .液态空气C .蒸馏水D .双氧水6.(2011年江西南昌,11题)类推是常用的思维方法。
以下类推正确的是 A .分子可以构成物质,所以物质一定由分子构成 B .离子是带电荷的粒子,所以带电荷的粒子一定是离子 C .酸溶液的pH 小于7,所以柠檬酸溶液的pH 一定小于7 D .有机物都含碳元素,所以含碳元素的化合物一定是有机物7.儿童可以从下列食物中获得人体所需要的钙的是8.下列图像能正确反映其对应的实验操作的是A .一定温度下,向饱和的硝酸钾溶液中不断加入硝酸钾固体B .等质量的高锰酸钾和氯酸钾分解制氧气C .向等质量的镁粉和铁粉中缓慢地逐滴加入稀硫酸D .碳酸钠和稀盐酸在烧杯中反应9.通常情况下,下列选项中的两种物质之间不能发生化学反应的是 A .Cu 与NaNO 3溶液 B .CuO 与稀H 2SO 4 C .稀HNO 3与Mg(OH)2 D .Na 2CO 3溶液与CaCl 2溶液 10.下列金属中,活动性最强的是A.金 B.镁 C.锌 D.银二、填空题11.实验是化学灵魂,是学好化学的重要环节。
核电池
![核电池](https://img.taocdn.com/s3/m/8630988eec3a87c24028c44c.png)
核电池:驱动生活算我一个百科知识,13年4月下,2013-04-15"2011年8月启程的朱诺号木星探测器,使用了3个10米长的太阳能电池板以满足它在探测活动中对电能的需求,这在人类的木星探测活动中是史无前例的。
此前的木星探测器如伽利略号都是依靠钚提供能源的,这种核原料在它衰变的过程中产生热能,这些热能被航天器上的放射性同位素热电发电机转变成了电能。
未来,太阳能电池技术的进步可以让其最终取代核电池吗?核能航天难以取代有科学家认为,假若下一代太阳能电池能在性能上进一步得到改善,而航天器也能进一步减少能源消耗,那么一艘航天器甚至可以依靠一个太阳能电池阵列进入天王星轨道。
然而,当航天器进入深空后,太阳能电池的工作效率终究要大打折扣。
预计2015年夏天抵达冥王星的新地平线号的电力来自于一个放射性同位素热电发电机。
在冥王星附近,能够接收到的太阳能只有地球附近的千分之一了,按照现有的技术,假若新地平线号要使用太阳能,那么它的太阳电池板便要做到约2000平方米大,这是很不现实的。
2011年11月26日发射的好奇号火星车使用核能驱动,这使得好奇号与它的前辈勇气号和机遇号在性能上有了很大的不同。
事实上,好奇号原本也打算使用太阳能,但最后还是选择了核能,原因就在于科学家们希望好奇号的表现能进一步超过勇气号和机遇号,要做到这一点,就必须使电能的供应不受火星季节变化和其他环境因素的影响。
2004年,当勇气号着陆火星后,它曾有一个雄心勃勃的计划,那就是攀登几千米开外的哥伦比亚山主峰麦库尔山,然而勇气号没能完成这个计划,原因就在于它的太阳能供电系统无法提供足够的能量,加上它的轮子也坏了。
不过勇气号还是在2005年9月登上了哥伦比亚山的另一座名为赫斯本德山的山峰,这座山高约90米,虽然比麦库尔山低几十米,但勇气号总算可以在那里鸟瞰四周,这也是人类凭借机器人第一次在地球之外的另一颗行星上征服一座山巅。
由于使用太阳能,勇气号在火星上的探险活动还经历了一些类似的有惊无险的麻烦,例如有一次它遇到了强烈的火星尘暴,于是它的太阳能电池板上布满了灰尘,这就使它的电量大减,几乎死了过去,幸好火星上的一阵狂风又将电池板上的灰尘吹得一干二净,勇气号才得以死里逃生。
那年那兔那些事儿
![那年那兔那些事儿](https://img.taocdn.com/s3/m/0792e30c58f5f61fb6366646.png)
那年那兔那些事儿作者:来源:《科普童话·百科探秘》2014年第04期今天又被柯贝西那个家伙毒打了一顿,惨!每次看到她的时候,我都会想起老爸的名言:女孩子的世界像星空,你看得见,你却看不懂、哎,今天晚上的月亮真圆……厂咦?那上边怎么有一只兔子?!华思旋(WATSON)关键词:自由幻想症手工达人SHG科学兴趣小组,组长在老师眼里,这个总在课堂上搞小动作的家伙,非常令人头痛,尽管他的学习成绩是全校数一数二的。
在他那颗不知道由什么构成的脑袋里。
拥有着无数稀奇古怪的想法。
当然,你永远也不可能知道,下一秒钟他要做什么。
他的偶像是已经逝世的乔布斯。
兔子“狂奔”在月球几年不见,没想到广寒宫里捣药的免子,竞然成了炙手可热的大明星。
依稀记得当年它脑袋上顶着个皮搋子,眯缝着双眼的胖胖模样。
虽然它后来咬牙跺脚,减肥成功,瘦是真瘦了,可眼睛却始终没有睁开,依然吊儿郎当贱兮兮地到处瞎混谁知道自从这个家伙被“嫦娥三号”姐姐招了安,竟然改邪归正,平日里懒散的作风也一扫而光,摇身一变成了名副其实的“探月先驱”,药肯定是不捣了,现在咱可是忙着和月亮“捣乱”呢!嗯,今天我们就来聊一聊这只闲不住的免子,看看它到底变成什么样了吧!2013年12月14日21点14分,“嫦娥三号”月球探测器携“玉免号”月球车降落月球这是中国首次实现月球探测器软着陆,中国人几千年的奔月梦想终于得以实现那么,现在就让我们一起看看中国独立设计的月球车“玉兔号”有哪些先进的技术。
嫦娥三号“玉兔号”月球车太阳能帆板:白天发电时展开,夜晚则收起来,形成“包襄式睡眠”,保温同时有剩余电力在月球上的第二天早晨“自主醒来”,展开太阳能帆板迎接新一天的阳光,轮子:三轴六轮月球车是轮腿复合式,在腿前脚的部位安装轮子,类似哪吒脚踩的风火轮遇坡时,月球车可抬腿爬行,最高爬坡3()度如遇特别艰难地段可绕行假如掉到沟里。
轮腿复合式系统就可能伸开,试着爬上来。
导航相机:对月面环境和障碍进行感知和识别,对巡视的路径进行规划。
2024届宁夏吴忠市高三下学期高考模拟联考试卷(二)理科综合试题-高中物理核心考点
![2024届宁夏吴忠市高三下学期高考模拟联考试卷(二)理科综合试题-高中物理核心考点](https://img.taocdn.com/s3/m/30f28489b04e852458fb770bf78a6529647d352f.png)
2024届宁夏吴忠市高三下学期高考模拟联考试卷(二)理科综合试题-高中物理核心考点一、单项选择题(本题包含8小题,每小题4分,共32分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)(共8题)第(1)题某游乐场有一项游戏。
游戏规则是几个人轮流用同一个弹簧弹出一颗“炮弹”,“炮弹”水平击打静止在水平桌面上的同一辆小车,使小车运动距离最远者获胜。
已知某次比赛使用小车的质量为0.5kg ,游戏中每次弹射前弹簧的压缩量相同,有多种质量的“炮弹”可供选择。
“炮弹”击中小车后留在小车上(作用时间忽略不计),小车运动时所受阻力与车对地面的压力成正比。
请你给予指导,要想获胜,理论上应选取“炮弹”的质量为( )A .0.25kgB .0.5kgC .1kgD .2kg第(2)题我国古代人民掌握了卓越的航海技术,曾有“郑和七下西洋”的壮举。
帆船要逆风行驶时要调整帆面的朝向,使船沿“之”字形航线逆风而行。
风吹到帆面,产生的风力垂直于帆面,由于船沿垂直于船身的阻力非常大,风力垂直于航身的分量不会引起船侧向的运动,在风力的作用下,船便会沿平行于船身方向运动。
在下列各图中,风向如图所示,船沿虚线的路线逆风而行,则各图中帆面的方位正确的是( )A .B .C .D .第(3)题如图甲所示,斜面上气缸和活塞内封闭了一定质量的理想气体,一根平行于斜面的轻绳一端连接活塞,另一端固定,系统处于平衡状态。
开始气体摄氏温度为t ,通过气缸内电热丝缓慢升高气体温度,升温过程封闭气体的图像如图乙所示,已知斜面倾角为30°,重力加速度为g ,大气压强为,气缸和活塞均绝热且不漏气,气缸(含电热丝)质量为M 、活塞面积为S 、质量为m ,所有接触面均光滑。
则( )A .封闭气体压强恒为B .在此过程中,封闭气体增加的内能等于吸收热量C .封闭气体的体积为2V 时,其摄氏温度为2tD.剪断轻绳瞬间,气缸的加速度大小为第(4)题下列现象中,揭示了光的波动性的是( )A .光电效应B .黑体辐射C .光的偏振D .康普顿效应第(5)题如图所示,空间有一匀强磁场,一直金属棒与磁感应强度方向垂直,当它以速度v沿与棒和磁感应强度都垂直的方向运动时,棒两端的感应电动势大小ε,将此棒弯成两段长度相等且相互垂直的折弯,置于磁感应强度相垂直的平面内,当它沿两段折线夹角平分线的方向以速度v运动时,棒两端的感应电动势大小为,则等于()A.1/2B.C.1D.第(6)题如图所示,两根细木条搭成顶角为的人字形装置竖直放置在水平桌面上,细木条的左右两端连接一根细铜丝在两根细木条的中间施加一竖直向下的力,此时铜丝受到的拉力为( )A.B.C.D.第(7)题从地面竖直向上抛出一物体,物体在运动过程中除受到重力外,还受到一大小不变、方向始终与运动方向相反的外力作用.距地面高度h在3m以内时,物体上升、下落过程中动能E k随h的变化如图所示.重力加速度取10m/s2.该物体的质量为A.2kg B.1.5kg C.1kg D.0.5kg第(8)题如图所示,一正方形线圈通过电刷与自耦变压器相连,线圈平面与水平向右,磁感应强度为的匀强磁场平行。
同步练习:19_5核力与结合能
![同步练习:19_5核力与结合能](https://img.taocdn.com/s3/m/e52bc428cd1755270722192e453610661fd95a50.png)
第5课核力与结合能备作业一、单选1.关于核力的说法正确的是( )A.核力同万有引力没有区别,都是物体间的作用B.核力就是电磁力C.核力是短程力,作用范围在1.5×10-15 m之内D.核力与电荷有关【解析】核力是短程力,超过1.5×10-15m.核力急剧下降几乎消失,故C对.核力与万有引力、电磁力不同,故A、B不对.核力与电荷无关,故D错.【答案】 C2.关于原子核的结合能与平均结合能,下列说法中不正确的是( )A.原子核的结合能等于核子与核子之间结合成原子核时,核力做的功B.原子核的结合能等于核子从原子核中分离,外力克服核力做的功C.比结合能是核子与核子结合成原子核时平均每个核子放出的能量D.不同原子核的比结合能不同,重核的比结合能比轻核的比结合能大答案:D 重核的比结合能比中等质量核的比结合能要小,轻核的比结合能也比中等质量核的比结合能要小,但重核的比结合能不一定比轻核的比结合能大,故D错误。
3.关于原子核中质子和中子的说法,正确的是( )A.原子核中质子数和中子数一定相等B.稳定的重原子核里,质子数比中子数多C.原子核都是非常稳定的D.由于核力的作用范围是有限的,以及核力的饱和性,不可能无节制的增大原子核而仍稳定存在【解析】由稳定核的质子数与中子数的关系图象可知,质量越大的原子核内中子数越多于质子数.A、B错误;放射现象说明原子核也会发生变化,C错误;由核力作用特点可知,核子数越多的原子核越不稳定,D正确.【答案】 D4.如图所示是原子核的平均核子质量A与原子序数Z的关系图象。
下列说法正确的是( )A.若D、E能结合成F,结合过程一定要释放能量B.若D、E能结合成F,结合过程一定要吸收能量C.若C、B能结合成A,结合过程一定要释放能量D.若F、C能结合成B,结合过程一定要释放能量答案:A 由题图知,D、E的平均核子质量大于F的平均核子质量,D、E结合成F时,出现质量亏损,要释放能量,A对,B错;C、B结合成A和F、C结合成B都是质量增加,结合过程要吸收能量,C、D错。
2023年安徽省池州市贵池区物理高二第二学期期末质量跟踪监视模拟试题含解析
![2023年安徽省池州市贵池区物理高二第二学期期末质量跟踪监视模拟试题含解析](https://img.taocdn.com/s3/m/73fca927b6360b4c2e3f5727a5e9856a56122610.png)
2022-2023学年高二下物理期末模拟试卷注意事项:1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.答题时请按要求用笔。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折暴、不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。
在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1、如图所示,边长为a 的导线框ABCD 处于磁感应强度为B 0的匀强磁场中,BC 边与磁场右边界重合.现发生以下两个过程:一是仅让线框以垂直于边界的速度v 匀速向右运动;二是仅使磁感应强度随时间均匀变化.若导线框在上述两个过程中产生的感应电流大小相等,则磁感应强度随时间的变化率为( )A .02B vaB .0B vaC .02B vaD .04B va2、下列说法正确的是A .外界对气体做功,气体的内能一定增大B .气体从外界吸收热量,气体的内能一定增大C .气体的温度越低,气体分子无规则运动的平均动能越大D .温度一定,分子密集程度越大,气体的压强越大3、如图所示,△ABC 为一直角玻璃三棱镜的横截面,∠A =30°,一束红光垂直AB 边射入,从AC 边上的D 点射出,其折射角为60°。
则下列说法正确的是A 2B .红光在玻璃中的传播速度大小为8210m /sC .若使该束红光绕O 点顺时针转过60°角,则光不会从AC 面射出来D .若将这束红光向左水平移动一小段距离则从AC 面上出来的折射角小于60°4、如图所示,两个有界匀强磁场宽度均为L,其中垂直纸面向里的磁场,磁感应强度大小为B;垂直纸面向外的磁场,磁感应强度大小为2B .有一边长为L 、总电阻为R 的正方形导线框,距磁场区域左侧L,且导线框平面与磁场方向垂直.从导线框初始位置开始计时,在外力作用下导线框向右匀速穿过磁场区域的过程中,感应电流i 随时间t 变化的图象正确的是( )A .B .C .D .5、2018年6月5日,是第47个世界环境日,“绿水青山就是金山银山”,中国向世界发出“绿色治理”的铿锵之音,中国承诺到2020年碳排放量下降40%~45%;为了实现负责任大国的承诺,我国将新建核电站项目.目前关于核电站获取核能的基本核反应方程可能是( ) A .238234492902U Th He →+B .23519013619203854010U n Sr Xe n +→++C .242411121Na Mg e -→+D .1441717281N He O H +→+6、下列物理量中属于矢量的是 A .电流B .电势差C .磁感应强度D .时间二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。
高效综合核电池的研究
![高效综合核电池的研究](https://img.taocdn.com/s3/m/1fc2001880eb6294dc886c9e.png)
高效综合核电池的研究作者:张红颖钟黎彭珊任葶葶胡凇源马续波赵静来源:《电子世界》2014年第14期【摘要】核电池以体积小,重量轻,寿命长的优点在高科技发展的能源需求方面得到广泛应用,鉴于核电池效率不高的现状,通过研究电磁感应式核电池,选用合适的核燃料并设计合理的核电池模型,同时结合温差发电,增大电池输出功率。
提出一种高效综合利用电磁感应和热电感应原理收集Sr90的辐射能的模型,并且尝试在核电池屏蔽方面做出设计,符合高效经济安全要求。
【关键词】电磁感应;热电偶;转换效率;核电池当今,电动汽车作为潮流正在慢慢占领传统燃油汽车的市场,但是电动汽车的电能供应时间短,给用户生活带来不便,也限制了它的发展,并且电动汽车电池更换和充电站设备带来的后续成本会使电动汽车的成本过高。
新能源的发展和高科技共同推进核电能源的进步。
核电池,又称同位素电池,它是利用放射性同位素衰变放出载能粒子(如α粒子、β粒子和γ射线)并将其能量转换为电能的装置,目前应用最广泛的是温差式核电池和热机转换核电池。
直接充电型核电池(高电压型)利用放射源发射的带电粒子产生电势差。
放射源放出的电子,给绝缘导体充电后被收集器收集起来。
电池的两个电极都选用金属,发射电子的一端(放射源)为正极,接收电子的一端为负极。
这种核电池可产生高达150千伏的电压,但电流很小,最大短路电流只有10-11安。
温差电偶型核电池(低电压型)利用放射源产生的热能实现能量转换。
作为一种成熟的核电池它所用的能量转换材料为热电材料,是核电池的重要部件,其功能是将放射性同位素衰变时产生的热能转变成电能。
由于其具有体积小、重量轻和寿命长的特点,而且其能量大小、速度不受外界环境的温度、化学反应、压力、电磁场等影响,因此它可以在很大的温度范围和恶劣的环境中工作而得到青睐。
一、核电池的发展第一个放射性同位素电池是在1959年1月16日由美国人制成的,在此之后,核电池的发展颇快,并在重多探测器中,都使用了同位素温差发电器作为电源。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
中国已造出国产核电池将装上嫦娥三号月球车
2012-08-12 12:25:12 来源:文汇报查看评论进入光明网BBS手机看新闻将于明年随“嫦娥三号”登月的我国首辆月球车,也将装载核动力装置。
本周登陆火星的“好奇号”探测器此刻正在遥远的红色土地上张望。
对“非专业航天爱好者”来说,要从外形上区分“好奇号”和它的前辈、比如“勇气号”“机遇号”,其实远比想象来得简单:
资料图:嫦娥三号计划搭载的月球车模型。
“好奇号”身上,那对早已被视为太空飞行器标志的“翅膀”——太阳能电池翼片——消失了。
收起惯常的“翅膀”,正是为了飞得更远。
“好奇号”是人类建造的首辆核动力火星车。
而且,随着人类不断走向深空,航天器对核能的依赖也会越来越大。
事实上,将于明年随“嫦娥三号”登月的我国首辆月球车,也将装载核动力装置。
这将使我国成为继美俄之后,第三个将核动力应用于太空探测的国家。
核能利用也可以“微型化”
普通人也许惯于将核能与核电站、核潜艇等“大家伙”联系在一起,但中国探月工程首席科学家、中国科学院院士欧阳自远告诉记者,在航天器上,核能是以另一种“微型化”的方式被利用的。
“好奇号”上搭载的核动力装置,是一枚重约45公斤、发电功率140瓦的核电池。
原理并不难解释:电池中的放射性核燃料不断进行衰变,释放出热量;经过温差热电转换器的作用,最终形成电流。
与核反应堆靠的是裂变反应发电不同,核电池基于衰变反应,能量释放远不如裂变剧烈(不加控制的裂变就是核爆炸)。
但衰变释放的能量也不容忽视。
日本福岛核事故中,抢险人员之所以要迅速重建被破坏的堆芯冷却系统,就是为了导出核燃料衰变产生的热量。
否则,高温会熔解金属保护壳,导致严重核泄漏。
欧阳自远告诉记者,无论是“好奇号”,还是中国的月球车,核电池中使用的燃料都是钚238。
钚238的半衰期有80多年。
这个时间足够长,使钚238能支撑电池持续工作几十年。
上海空间电源研究所研究员李国欣告诉记者,钚238衰变时,表面温度可以达到五六百摄氏度,足以让钚金属块呈现出炽热的红色。
在核电池中,它相当于一个热源。
这种核电池,更规范的名称是“放射性同位素温差电池”。
它的能力虽不足以让火箭升空,却可以用于小规模供电,比如,让火星车以低速移动,并与地球通话。
让飞行器对恶劣环境“免疫”
李国欣告诉记者,对深空探测来说,核电池意义重大。
在太空中,飞船能依靠的只有太阳能与核能。
飞船距离太阳越远,阳光越是微弱,太阳能电池板的发电能力就越低;为保证飞行器的能量供应,就需要应用核电源。
欧阳自远表示,“好奇号”火星车自重近1吨,大约是2004年登陆火星的“机遇号”和“勇气号”的5倍,对能量的需求也更大。
核电池不仅不受光照影响,对其他恶劣的外部环境,比如真空、极冷、极热、宇宙辐射等,也基本“免疫”。
欧阳自远告诉记者,我国的月球车实际上同时使用太阳能和核能作为能源。
月球的自转一周是28天,等于说一个“月球夜”会持续14天。
黑暗中的月面,温度骤降到零下100多摄氏度,为防止车载仪器被冻坏,休眠中的月球车就得靠核电池的能量来保温,并维持与地面的通讯。
而一旦新一个白昼来临,太阳能电池就能重新驱动月球车工作。
据了解,从上世纪中叶起,核电池就在太空领域应用。
但随着美苏太空竞赛的冷却,人类探索深空的脚步放缓。
而在近地轨道,核电池的性价比不及太阳能发电。
此外,目前全球钚238主要产自俄罗斯,燃料来源的局限也拖累了核电池的应用。
中国自主研发迈出大步
据欧阳自远介绍,我国月球车搭载的核电池,是由中国原子能科学研究院牵头研发的。
记者没能采访到中国原子能科学研究院的相关负责人。
但从该院官方网站上,同样可以收获不少信息。
综合该网站过去几年陆续刊登的文章,从2004年开始,该院正式启动航天用同位素电池的研发;到2006年,研制出我国第一颗钚238同位素电池;2008年通过了专家组的鉴定。
这颗电池的研制成功,填补
了我国长期以来在该研究领域的空白,标志着我国在核电源系统研究上迈出了重要的一步。
据原子能院的官网文章介绍,第一颗“国产”同位素电池的各项指标均超过了预期要求,研制全过程安全无误,功率为百毫瓦级。
虽然功率与“好奇号”电池的140瓦左右的功率还有距离,但据欧阳自远介绍,只要研发成功第一颗电池,就可以说突破了同位素发电的主要技术难点。
今后,如果要做大功率,只需相应地增加核燃料钚238的使用量。
他表示,在我国未来的深空探测计划——比如火星探测中,核电池可能发挥越来越大的作用。