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發展太空科技不能廢核
2021/11/22 21:37
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   發展太空科技不能廢核

 

一、核能可帶領人類探測移民外太空  廢核將斬斷高科技發展 

    重啟核四的議題其實不只是攸關台灣電力供應及抑減溫室效應,更重要的是發展延續人類生存的太空科技。雖然人類對太空的探索已有半個世紀的技術發展歷史,但是太空中只能使用太陽能及核能,太陽能可使用的範圍有限,在太陽系的邊緣或脫離太陽系則無法使用太陽能,因而核能才是太空中最重要的能源,廢核政策已使台灣核能科技搖籃清華大學消滅了核子工程學系,讓台灣脫離核能科技研發,核工人才也形成斷層,日後將無法趕上他國的科技發展。目前人類的運載火箭使用的都是化學燃料,其推動力無法滿足未來大規模和深遠宇宙探索的需要。因此要實現載人火星等深空探測,核能動力火箭是唯一可行的方案,裝載了核能發動機的宇宙飛船不再需要太陽能電池,隨船的核反應堆提供的能源足夠完成飛行任務,另外,人類若想在月球或火星上建立長久基地,核能發電裝置也是必要的。 

   人類會不會與恐龍一樣在地球上滅亡,目前地球上人口逾78億,預計2040年將增到90億,若找不到足夠的食物、水及能源,人類將滅亡,而且太陽也有壽命,移民外太空是人類文明永續必經之路。事實上人類早就開始探索太空,想要找到可以居住的星球,人類使用化學燃料的火箭已登陸月球成功,但是與地球最類似的火星就不易到達。火星與地球的平均軌道距離為2.25億公里,以現在的火箭技術需要約7個月以上的漫長旅行才可以抵達火星,無處不在的宇宙射線會危害人體,人類想登陸火星必須克服太空輻射劑量的問題,根據美國NASA航空及太空總署的火星探測器好奇號的偵測,對太空宇航員造成威脅的輻射主要有兩種,一種是銀河宇宙射線的高能粒子輻射,現有太空船無法屏蔽,另一種是太空船可部分屏蔽的太陽風高能粒子輻射,長期遭受高輻射劑量將增加患癌風險。根據好奇號的數據,科學家算出太空人來回一趟火星航程中暴露的輻射量約達662毫西弗,該劑量並不包括停留在火星表面時的輻射量。若要減少輻射劑量,擇要開發核能動力火箭,其載人飛船速度比目前化學動力火箭快10倍,可減少輻射劑量而能夠到達外太空。 

二、美國NASA已準備開發月球上的核能發電廠 

    月球上有許多資源,人類要探險外太空就要以月球為前進基地,中國大陸與俄羅斯已宣稱要合作開發月球基地,美國國家航空航天局NASA在11月19日宣布公開徵集用於月球的核能發電系統建造方案。美國航天局與美國能源部下屬愛達荷國家實驗室合作,計劃為重返月球的項目建造一套用於月球、不依賴太陽能的核能發電系統。愛達荷國家實驗室研究人員塞巴斯蒂安·科比西羅在一份聲明中說:“在月球上提供可靠的大功率供電系統是人類探索太空的必要一步。我們有望實現這一步。”據美國航天局介紹,如果成功實現為人類在月球上長期存在提供電力支持,下一個目標是將這一供電系統用於探索火星。按照美國航天局對方案的要求,這一供電核反應堆系統需包含以鈾為燃料的反應堆芯、核能電能轉化系統、反應堆溫度控制系統、功率不小於40千瓦且能在月球環境中持續供電10年的配電系統。另外,反應堆需能夠自動開關,能夠在月球著陸器上運行,也需能夠由移動裝置運送至月球上不同地點工作。這一供電系統將在地球組裝後運往月球,因此要能裝進一個直徑4米、長6米的筒狀物中,且質量不能超過6000千克。美國航天局空間技術任務部副主管吉姆·路透在一份聲明中說,期待這一核能供電系統能夠極大有助於美國在月球和火星上建造供電設施的計劃,“甚至推動在地球上的應用創新”。 

三、NASA提出太空核動力與推進戰略為人類外星球活動提供持續動力 

    根據美國國家航空航天局(NASA)稱,美國已發布一項新的太空政策指令,意在推動在月球表面提供持續動力並於月球建造長期基地,進一步將宇航員送往更深遠的火星。這項太空政策指令代號SPD-6,內容為“國家太空核動力與推進戰略”(SNPP)。NASA表示,核動力系統可為航天器提供動力,用於替換那些不能滿足航天任務需求的能源,譬如太陽能失效、飛行路程太遠時攜帶燃料不足等瓶頸問題。空間核動力系統包括放射性同位素動力系統和核反應堆,可持續為航天器提供能量、溫控和推進動力。位於美國華盛頓的Gryphon Technologies公司已贏得DARPA(美國國防高級研究計劃局)1400萬美元訂單,支持核熱推進系統的開發驗證。美國是世界上最早研發熱核火箭的國家,在過去的50年里,美國一直試圖研發一種能夠取代化學火箭的新的推進方式——熱核火箭。2017年,由於技術不斷進步,核熱火箭終於在時隔多年後重新換發活力。核熱火箭是利用核反應堆放出的熱量將流體(一般為液態氫)加熱到大約1500攝氏度,從而使流體從火箭噴口高速噴出,形成推力。 

   蘇聯在登月競賽中失敗後,美國也失去了對超級火箭的興趣。加上美國經濟陷入衰退,核火箭的設計就被束之高閣了。直到最近兩年才重新被重視起來。俄羅斯已在積極發展核子火箭,蔡政府對高科技研發不若對選票熱衷,立委及官員也多係法律系及文科出身,廢核本就會造成缺電、空污、電價上漲及無法達成碳零排放改善氣候目標,若不重啟核四將徹底斬斷台灣核能科技發展,影響深遠。



 

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