利用光热发电技术实现月球夜间供能？
发布者：本网记者Alice | 来源：CSPPLAZA光热发电网 | 1评论 | 6435查看 | 2014-01-15 11:59:00
CSPPLAZA光热发电网讯：2013年12月2日，中国“玉兔”号月球车发射升空，12月15日，“玉兔号”顺利驶抵月球表面。和所有的月球探测器一样，“玉兔号”面临的一个重大难题即如何度过月球上漫长而寒冷的夜晚。
月球自转一周需耗时27天7小时43分11.559秒，这就意味着月球上的一个昼夜长达27天之多，一个夜晚时长近14天。同时，月球白天的温度高达150摄氏度，晚上则低至零下180摄氏度。在如此恶劣的自然环境下，月球车无法靠太阳能电池板供电，自带电池也难以维持漫长夜晚的供能需求。当前为规避这一难题，月球车多采用白天工作，夜晚休眠的模式，以降低夜晚对能源的消耗。但对月球进行夜间探测一直是人类的梦想，美国宇航局早在2003年就为此设立了月球“夜间漫游者”计划，希望研发出更先进的夜间能源利用技术，让月球车可以在夜间进行探索研究。
如果采用蓄电池，要保证蓄电量，其体积将十分庞大，这显然不够现实。有报道称，目前经应用的为核电池，但仍未能实现月球车在夜间工作的梦想。而日前，西班牙加泰罗尼亚理工大学的科学家和美国的合作者们提出了一个新的构想，采用聚光太阳能热发电技术实现。
他们提出了两种方案，在白天存储热能供夜晚所需。关于该项技术的细节已经发表在《Acta Astronautica》2014年1月刊中。（点击链接查阅），美国前国家航空航天局局长Michael Griffin参与了该论文的撰写。
加泰罗尼亚理工大学的物理学研究人员兼该论文的联合作者Ricard Gonzalez-Cinca表示，“第一种方案以热能供应为主，采用将月球土壤和铝金属进行混合制造出一种储热体。当白天太阳光照射时，利用反射镜将太阳光反射来加热该储热体，热量存储后以备晚间使用”。这些热量可以在晚间保证月球探测器的相关设备的温度在其最低适应温度以上，以免被漫长的寒夜冻坏。
第二种方案以供电为主，采用类似于菲涅尔太阳能热发电技术的集热系统，利用菲涅尔系列反射镜加热集热管中的流体产生气体，再与储热体进行换热以储热，在夜间放热并驱动斯特林发动机发电。
Ricard Gonzalez-Cinca认为，“这种系统比现有的月球探测器的夜间供能模式更好，可以提供更多的绿色能源”。
预计从2020年开始，美国NASA、中国国家航天局、欧盟宇航局都将陆续开展载人登月探测计划，其它国家如印度和日本也计划实施类似计划。解决月球探测器的夜间供能问题仍在探索之中。
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AlexDong
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2016-07-18 17:40:20
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