新浪新闻客户端

世界最远人造物内部核电池半衰期87.7年,为何48年后就没电了?

世界最远人造物内部核电池半衰期87.7年,为何48年后就没电了?
2020年08月07日 20:42 新浪网 作者 有趣探索

  要问世界上最远人造物是谁?相信不少人嘴里会吐出5个字:旅,行,者,1,号,不论是10年前,还是现在,旅行者1无疑是人类最远人造物,2012年就已经步入181亿公里外星际介质,从喷气推进实验室(JPL)航海家页面实时数据显示,旅行者1与太阳直线距离达到224.51亿公里,这个数字每秒钟刷新一次,因为旅行者1以16.9995千米/秒恒定速度向外飞去。

  224.51亿公里有多远你清楚吗?相当于150个天文单位(AU),每个单位等于地球与太阳的平均距离。从此刻算起,一缕阳光从太阳表面飞向旅行者1,也要等到20小时44分钟29秒后,旅行者1才能接收得到,同理,人类通过地面深空网络无线电向旅行者1发送控制指令,要等到20小时后旅行者1才会反应,人类要确认旅行者1是否成功执行指令,要等待约40个小时。

  在星际介质中,光线照度与距离成反比,阳光在经过20小时衰减后抵达旅行者1,光照已变得十分微弱。若站在旅行者1上以肉眼观看太阳,直径139万千米的太阳缩放成只有笔尖那么大小,几乎成为了星星,因此旅行者1现在所在空间要用“漆黑”来形容,比地球夜晚还要黑暗得多,在这种环境中,用太阳能面板来获得电力显然行不通,因此旅行者1使用RTG核电池。

  说起核电池,人们通常会联想到核电站,以原子核裂变或聚变能量来获得巨大电力,但RTG核电池原理并不是这样,它是通过放射性元素的长期辐射来得到稳定电力。旅行者1照片显示,它的吊臂上有三个圆柱状物体,它们是三节RTG核电池,RTG核电池实际上是放射性同位素热电发生器(RTG),每个RTG里面存放24个钚238氧化球。

  238是一种用人工方法制成的放射性元素,半衰期为87.7年,RTG核电池外壳是硅热电偶,能将238辐射能量转换成电力,1977年9月5日,旅行者1成功发射当天,RTG核电池能提供470瓦电力。因为有了三节RTG核电池,才让旅行者1在过去43年中一直跟地球人类保持密切联系,送回大量宝贵数据,比如太阳系全家福照片,太阳磁泡形状,星际介质宇宙射线强度等。

  不过,RTG核电池并不能提供永久电力,科学家预计2025年后就没电了,为何RTG核电池只使用48年就没有电了?要知道半衰期为87.7年,每过去87.7年,238就会减少一半,提供能量也跟着减半,也就是说要等到2064年,RTG核电池能量才减半。按理说,到2025年,RTG核电池至少能够提供最初电力7成,即329瓦。

  但实际情况并不是这样,实际电力要比理论电力低得多,由于电力快速衰退,旅行者1从2007年开始陆续关闭科学仪器来节省电力,2007年关闭等离子子系统(PLS),2008年关闭行星射电天文学(PRA),2016年关闭紫外光谱仪(UVS),2018年关闭数据磁带记录器(DTR),2019年关闭陀螺仪。截止2020年8月7日,旅行者1上10大科学探测仪器已经关闭了6个,Nasa科学家预计,2025年关闭所有科学仪器。

特别声明:以上文章内容仅代表作者本人观点,不代表新浪网观点或立场。如有关于作品内容、版权或其它问题请于作品发表后的30日内与新浪网联系。
权利保护声明页/Notice to Right Holders 我要反馈
新浪新闻客户端
新浪新闻客户端

扫描左侧二维码下载,更多精彩内容随你看。(官方微博:新浪新闻

图片故事

新浪新闻意见反馈留言板 400-052-0066 欢迎批评指正

违法和不良信息举报电话:4000520066
举报邮箱:jubao@vip.sina.com

Copyright © 1996-2020 SINA Corporation

All Rights Reserved 新浪公司 版权所有