对于那些打算在木星附近运行的探测器来说,太阳能电池板是最好的解决方案。探索木星的朱诺号探测器能够依靠太阳能运行,但探索土星的卡西尼号探测器、新视野号、先驱者号和旅行者号探测器距离太阳太远,无法收集到足够的阳光。
这些运载工具使用一种叫做RTG(放射性同位素热发生器)的装置——这是一大块钚-238的好名字——虽然它太小了,不能像核弹一样爆炸(即小于临界质量)——但在亚临界核反应中却足够热。
它们以两种方式利用热量:
1、以保持航天器的电子设备和一些仪器的温度。
2、加热一组热电偶,将热量(严格地说:温差)转化为电能。
两艘旅行者号上的RTG自20世纪70年代中期首次制造以来一直为航天器提供动力,尽管它们已经接近寿命的尽头,但在RTG制造大约50年后,它们仍然可以为航天器的基本部件提供足够的电力。
RTG也被用于好奇号和毅力号火星探测器。早期的火星探测车和一些着陆器都使用了太阳能电池板,这对于一个仅持续几个月的任务来说非常有效。但是,由于这些漫游者远远超过了他们的设计寿命,火星灰尘逐渐堆积在他们的面板上,最终导致他们耗尽电力而故障。
了解到火星漫游者可能会持续10年或更长时间,NASA在最新的漫游者上改用RTG。
不过,使用RTG并不是一个很好的解决方案——如果航天器在发射时遇到麻烦,你不会希望它把钚扩散到佛罗里达海岸吧!
因此,RTG必须被包装在厚重的保护屏蔽中——它们的设计是为了在快速非计划拆卸中幸存下来,甚至有自己的外壳和隔热层,以便在必要时成功地在重返大气层中幸存下来!
这是新视野号探测器,但由于对探测器上的工作人员来说很危险,那个黑色的大RTG只是个假的,在发射前不久就被换成了真RTG。