“不止是燃烧:天问探火背后的绿色革命与性能革新”主要指的是中国在火星探测任务中,在能源利用等方面取得的突破性进展,具体如下:
• 绿色能源革命
◦ 火星大气发电:中国科学技术大学研究团队将火星大气中95%的二氧化碳作为发电系统的工作介质,无需从地球运输燃料或稀有介质,实现了就地取气发电,能源自给率突破100%。相比传统氦氙介质,火星大气的热功转换效率提升20%,功率密度跃升14%。
◦ 火星电池创新:研发出的“火星电池”可直接吸入二氧化碳进行锂 - 二氧化碳反应释放电能,在-40℃时仍能保持92%的输出功率,单次充放循环供能超48小时,循环寿命达500次以上,重量指数仅为0.7kg/千瓦时,远优于欧美同类电池。
◦ 能源 - 资源一体化利用:火星气电池系统实现了“发电 - 储能 - 制氧 - 制燃料”闭环。发电系统余热用于科研站供暖,中温段二氧化碳经甲烷化反应制燃料,高温段气体用于电解制氧,每消耗一立方米火星大气相当于发电5.2千瓦时、制氧0.8千克、合成甲烷燃料0.3立方米,副产物碳粉还可3D打印工具零件。
• 性能革新
◦ 钍基熔盐反应堆:天问二号搭载全球首个深空用钍基熔盐反应堆,功率是传统太阳能帆板的300倍,让探测器在远离太阳的小行星带仍能全功率运作。
◦ 量子激光炮:上海光机所研发的10拍瓦超强激光器,可用于轰击小行星采样,还能在百万公里外蒸发太空垃圾。
◦ AI自主导航:北斗三号团队开发的深空神经网络,让探测器在无地面指令情况下,自主规避98%的陨石风险,提升了探测任务的安全性和自主性。
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