據(jù)中央電視臺2017年2月13日報道，國防科工局近日向媒體公布了“十三五”時期中國核工業(yè)的未來發(fā)展藍圖，其中透露中國將加快在空間核動力技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)和應(yīng)用，這意味著，中國將把核動力技術(shù)應(yīng)用在航天器上，核動力衛(wèi)星、核動力宇宙飛船乃至于深空探測裝置，很可能變?yōu)楝F(xiàn)實。

　　核動力——軍用航天理想電源

　　在宇宙空間（太空中）使用的核動力技術(shù)，被統(tǒng)稱作“空間核動力”技術(shù)，它主要是利用核反應(yīng)堆產(chǎn)生的裂變能和放射性同位素的衰變能，根據(jù)不同的任務(wù)需求、通過不同的方式，把核能轉(zhuǎn)變成電能和推進動力。

　　目前，航天器使用的空間動力源主要有三大類，化學(xué)電池、太陽能電池陣-蓄電池組和核動力裝置。其中化學(xué)能電池工作壽命低、低溫性能差、功率比較小；太陽能電池陣-蓄電池組聯(lián)合電源技術(shù)成熟，性能可靠，工作壽命長，供電能力強，但在大功率條件下，大面積的太陽陣對機動飛行和低軌道飛行帶來較大阻力，需要攜帶大量燃料進行軌道維持，同時也存在安裝和展開的技術(shù)困難；展開面積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以實現(xiàn)高精度和高穩(wěn)定度的姿態(tài)控制；受空間碎片、隕石和外部打擊面大，也容易受輻射等因素的影響；在陰影、深空等環(huán)境下不能工作。

　　而空間核動力裝置則具有重要優(yōu)勢：易于實現(xiàn)大功率供電，能為航天器提供數(shù)千瓦至數(shù)兆瓦的電能；能量密度大，在高功率下，質(zhì)量比功率優(yōu)于太陽能電池陣-蓄電池組聯(lián)合電源系統(tǒng)，重量輕、體積小、比面積小、阻力小、受打擊面小，隱蔽性好；功率調(diào)節(jié)范圍大，具有快速提升功率的能力，機動性高；不依賴太陽輻射能，不需要對日定向，可全天時、全天候連續(xù)工作；環(huán)境適應(yīng)性好，具有較強的抗空間碎片撞擊能力，可在塵埃、高溫、輻射等惡劣條件下工作。可以說，空間核反應(yīng)堆電源是軍事航天的理想電源，是深空探測不可替代的空間電源。

　　目前僅美、俄應(yīng)用

　　然而，空間核動力裝置對核反應(yīng)堆小型化等技術(shù)要求極高，目前只有美俄兩個航天和核技術(shù)頂尖強國掌握。

　　其中美國早在1965年就首次發(fā)射了SNAP-10A空間核反應(yīng)堆裝置，在Snapshot宇宙飛船上進行了試驗。而在“先驅(qū)號”、“伽利略”、“卡西尼”等深空探測器上，美國都使用安裝了核動力反應(yīng)堆裝置作為能源。其中“卡西尼”號深空探測器經(jīng)過6年8個月、35億千米的漫長太空旅行，進入土星運行軌道，對土星及其衛(wèi)星進行科學(xué)考察。作為世界上深空旅行旅途最遠的探測器之一，要沒有核動力反應(yīng)堆裝置的長時續(xù)航能力，“卡西尼”是不可能跑那么遠的。在美國即將進行的登陸“火星”計劃中，空間核動力裝置仍將扮演核心角色。

　　圖注：美國“卡西尼”號深空探測器，采用的動力源就是空間核反應(yīng)堆裝置

　　與美國主要將核動力裝置應(yīng)用在衛(wèi)星、飛船和深空探測器上不同，蘇聯(lián)/俄羅斯走的是“核火箭”發(fā)展之路，即將核動力反應(yīng)堆技術(shù)應(yīng)用于火箭，制造熱核火箭。上世紀60年代起，蘇聯(lián)成功研制了核火箭發(fā)動機的燃料元件和燃料組件，建造了RD-0410型核火箭發(fā)動機試驗樣機，在著名的貝加爾試驗臺架上完成了全尺寸核火箭發(fā)動機反應(yīng)堆的幾個試驗系列。2009年10月，俄羅斯宣布了功率為兆瓦級“核動力飛船”的研制計劃，計劃用核火箭來發(fā)射太空飛船。投資6億美元，研發(fā)周期9年，將于2018年發(fā)射升空。

　　未來展望

　　中國核工業(yè)經(jīng)過半個多世紀的發(fā)展，在核動力裝置小型化、小型/微型核反應(yīng)堆技術(shù)領(lǐng)域取得了豐碩的成果和重大突破，已經(jīng)初步具備了將核動力裝置應(yīng)用于空間推進領(lǐng)域的基礎(chǔ)。同時中國也是航天技術(shù)大國，具備將核動力與航天相結(jié)合，發(fā)展空間核動力技術(shù)的條件。與化學(xué)燃料、離子推進、太陽能推進技術(shù)相比，核動力技術(shù)在空間推進特別是深空探測領(lǐng)域具備的突出技術(shù)優(yōu)勢，對于矢志于深空探測的中國航天人而言，是必須攻克的核心技術(shù)之一。相信隨著國家將空間核動力技術(shù)列入國家核工業(yè)技術(shù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略規(guī)劃，中國的空間核動力技術(shù)必將迎來突飛猛進的發(fā)展。也許不久之后，我們自己的核動力飛船或深空探測器，就能長航數(shù)十億千米，探索比月球遠得多的遙遠宇宙了。