胡文军，陈红永，陈军红，李上明，胡绍全，唐玉华

（1. 中国工程物理研究院 总体工程研究所，绵阳 621999；2. 探月与航天工程中心，北京 100037）

0 引 言

动力对执行空间探测任务的空间飞行器尤为重要，在太阳系中可以使用的是太阳能和核能。但是，在木星以远的深空中，太阳能密度降低到地球附近的1%以下，如此低的太阳能密度已不足以为深空探测器提供有效能源。因此，美国在规划空间技术领域路线图（The Aero-Space Technology Area Roadmap）时指出，核能将成为开展深空探测任务的重要能源[1-2]。

空间利用核能按照功率等级可以分为3类[3]：①放射性同位素热源（Radiosotope Heater Unit，RHU）或电源（Radioisotope Thermoelectric Generator，RTG），一般在百瓦级以下；②为飞行器提供电力的小型空间核裂变堆，能热功率可达kW级；③用于电推进或热推进的大型空间裂变堆，可达MW级。按照用途可以分为核热源、核电源和核推进[4]。

与陆地上的核设施相比，空间核系统具有高移动性特点，为安全性带来了更大的风险[5]。美国和苏联多次将核动力应用于空间任务，人类总共发射的核动力航天器有70多颗[4,6]。

美国经历了3次应用空间核动力所引发的事故：1964年5月21日，应用在Transit 5BN-3卫星上的SNAP-9A由于未能进入轨道而坠毁于印度洋上空，大量的238PuO2散落在大气中；1968年5月18日，Nimbus-B1气象卫星发射失败，两个RTG装置落入美国加州沿岸的太平洋中，经打捞上来后同位素的包封完好，放射性物质没有外泄；1970年5月17日，“阿波罗13号”飞船由于操作失灵，所携带的3.6 kg的238PuO2坠入斐济岛附近的南太平洋中，至今对该地域的空气和水进行监测，没有发现放射性的物质泄漏。……