英國開發全球首創鋂太空電池 2029年投入歐洲太空計畫
科技產業資訊室 (iKnow) - 何思穎 發表於 2023年1月18日
圖、英國開發全球首創鋂太空電池 2029年投入歐洲太空計畫
英國太空署（UK Space Agency）和國家核實驗室（National Nuclear Laboratory；NNL）合作開發世界上第一個由鋂(Am)-241驅動的太空電池，該計畫旨在全球原物料短缺的情況下，確保英國仍具備獨立的太空電池燃料供應，使英國及其合作夥伴能持續執行新的太空科學及太空探索任務。
原子太空電池在其內部放射性衰變時釋放熱量，又被稱為放射性同位素電源系統（Radioisotope Power System；RPS）。熱量可直接用於防止太空飛行器結凍，轉化為電力為機載系統供電。此類電池可以持續工作幾十年，並隨著飛行器運作十幾年而不需維護。
原子電池被世界各地的太空機構視為關鍵任務技術，原子電池不僅出現在NASA所有的阿波羅任務，也出現在每個前往火星的探測器。到目前為止，這些電池都是由鈽(Pu)-238提供動力，然而這種放射性同位素只在美國和俄羅斯生產，而美國和俄羅斯的供應有限，這也是為什麼英國如此迫切開發替代品。
除了英國太空署對該計畫的支持，英國政府對歐洲太空總署（ESA）一系列新專案的投資額也來到新高，其中包括為ENDURE計畫（European Devices Using Radioisotope Energy，即「使用放射性同位素的歐洲裝置」）提供的2200萬英鎊，該專案旨在使用放射性同位素來開發為飛行器加溫和供電的系統。
英國國家核分裂實驗室NNL自2009年以來便一直致力於這項工作，當時的研究人員首次發現，核反應爐廢舊燃料的放射性衰變過程中會產生鋂-241，這是鈽-238的替代物，而且能發射出超過400年的能量。
此次計畫將在NNL位於塞拉菲爾德（Sellafield）的旗艦中央實驗室啟動，該地擁有世上最大的可提取鋂-241資源，新的合作將把經驗證的科學概念變成一項完全實現的技術，並在未來四年內投入使用，預計首次將用於ESA的Argonaut登月任務以及未來的深太空任務。
負責這項計畫的Tim Tinsley教授表示：「過去的50年裡的太空任務是使用鈽-238來防止飛行器結凍，但鈽-238的供應十分有限。我們已經在NNL確定有大量儲備的鋂-241，這種放射性同位素與鈽-238的特性類似，對英國發展太空技術的野心具有改變遊戲規則的潛力。」
英國太空署CEO Paul Bate認為，鋂太空電池的創造為太空任務產生創新助力方法，將使月球及火星探索能持續更長的時間，也使得英國成為世界上唯一有能力生產鈽替代品的國家，以此擺脫對全球有限太空供應的依賴。此外，英國太空署也致力於維持太空活動的永續性，這項技術利用原本未使用的廢鈽副產品，而不會產生額外的廢料。（892字）
參考資料：
UK Space Agency and National Nuclear Laboratory to collaborate on world’s first space battery powered by British fuel. National Nuclear Laboratory, 2022/12/9.
UK generates usable electricity from americium. World Nuclear News, 2019/5/3.
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