“毅力号”着陆火星！揭秘让人类跨越行星的黑科技世界航天的重磅消息！2月19日

世界航天的重磅消息！2月19日，美国的“毅力号”火星车抵达火星表面，从此开始漫长的火星探索任务，为人类是否适合移居这颗星球寻找更多依据。

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△犹如科幻电影的“毅力号”着陆过程
“毅力号”是人类发射成功的第5辆火星车，除了“毅力号” ，中国和阿联酋于去年年中也发射了火星探测器。而中国的“天问一号”探测器已在2月24日到达火星停泊轨道，计划5月左右着陆，届时会释放一台火星车。

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△中国“天问一号”探测器携带的火星车
“毅力号”火星车采用电动驱动，但是，人类没有在火星上建充电桩，火星车平时是怎么补电？光靠太阳能发电板吗？

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△“毅力号”火星车
细心的小伙伴可能发现，你看不到“毅力号”有大面积的太阳能发电板。所以， “毅力号”的能量肯定不是主要来自太阳能，那么来自哪里？
答案是：核电！
抛开高深的理论，我们解释一下大家都能听得懂的原理。其实就是利用同位素衰变过程中的热量转化为电量，从而维持火星车运作。

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那什么是同位素？
就是质子数相同而中子数不同的原子，即互为同位素，就像一个家庭里的兄弟姐妹。但地球上有些同位素稳定，有些则不稳定，就像家里有的子女好动，有的不好动。那些好动的会通过不断运动消耗体力，直到累了不想动了（就是变稳定）。而运动过程中身体会发热出汗，体重会有所下降。
同位素也类似这样，不稳定的会通过衰变而变得更稳定，同时会释放热量，质量也随之变小。它的衰变期就相当于人的运动持续时间，有的人快，比如做俯卧撑不到1分钟就累趴了，而有的人可以坚持10分钟。因此，选择一个衰变期越长的同位素，就获得更持久的能量。
当然，以上的比喻只是从某个角度方便大家的理解，实际上原子的变化是很复杂的，放射性同位素在衰变中还会释放辐射。而“毅力号”用了一种叫“钚-238”的同位素，光一个半衰期就接近88年，足够无穷无尽地输出能量了。它在衰变过程中会放出一个α粒子，达到五六百摄氏度，火星车上的温差元件就将这种热量转为电能。

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不过，能量转化率很低，只有6.3% 。这意味着接近94%的热能会散发掉，但“毅力号”配备了智能的能量回收装置，将剩下的热能用来给车内设备供暖，以时刻保持合适的工作温度。
以目前的条件看，核电是最适合火星车的能源获取方式。除了上面提到的优势外，还有很重要的一点：放射性同位素的衰变过程很稳定，既不受温度、压力、电磁场等外界条件的影响，也不受元素所处的状态影响，只和时间有关。这点非常关键，因为稳定的能量输出，有助于火星车的稳定工作。

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不过，核电并非是火星车的唯一能量来源，根据工作目标、经济和安全等综合考量，太阳能也是另一种不错的选择。例如我国“天问一号”携带的火星车就用了太阳能板，美国“好奇号”之前的索杰纳号，机遇号，勇气号都使用了太阳能。
长时间不充电、又能解决辐射，为什么不用在民用电动汽车上？
实际上，早在1957年，福特汽车就推出过一款叫Nucleon的核动力概念车，不过它是通过两个后轮之间的核反应堆以铀元素的核裂变为能源，把水变成高压蒸汽，再推动涡轮叶片实现驱动，然后蒸气在冷却之后返回核反应堆里面再次加热。

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△福特Nucleon
简单地说，就是只要核燃料还没用完，它就有源源不断的动力，听起来就像“永动机”一样完美。但是，直到今天还没上路。
其实，主要是成本太高影响了“核电”的普及，我们还是以“毅力号”来例举。它的核电池采用了4.8千克的钚氧化物，总重量45千克，初始功率110瓦（随着衰减功率会越来越小，但过程是缓慢的，可忽略不计），但造价你猜多少？