一种月面微型热管堆电源概念设想

未来月球科研站建设及月面探测等任务需解决长期稳定能源及电力供给问题,受月面复杂环境影响,月面能源供给挑战极大。核反应堆电源具有长寿命、全天候、环境耐受力强等优势,是解决月面任务长期能源需求的理想选择,热管冷却型反应堆作为一种新型反应堆电源具有系统简单、结构紧凑、可靠性高等特点,且易于实现长寿命设计。针对目前月面能源问题,提出了采用500 W电功率月面微型热管堆电源供电的初步设想,并重点对其屏蔽设计及辐射防护问题进行了研究,提出了相关屏蔽设计方案及辐射防护措施。经过初步屏蔽设计研究,该电源可采用移动式、月面固定点位布置及浅坑式布置多种方式为月面用电设备供电,质量可约束在500 kg左右,轻质且微型,为科研站月面核反应堆电源屏蔽设计提供了思路。

月球原位资源利用及关键科学与技术问题

月球探测已成为21世纪各航天国家深空探测竞相追逐的首要目标,在月球上建设短期有人值守,长期无人智慧运行的月球科研站或者月球基地已成为人类共同的愿景。同时,把认识月球和利用月球作为同等重要的科学目标,是新时代月球探测最为显著的特点。月球原位资源利用既是新时代月球探测的科学目标,也是保障月球基地建设和运行顺利进行的重要途径,越来越受到关注。及早开展月壤、水冰以及太阳能等地外原位资源利用背后的基础科学和技术问题的研究,是我国在新一轮月球探测中抢占先机的必由之路。本文从月球基地建设的愿景出发,开展了月球原位资源利用的需求分析,阐述了月球原位资源利用的必要性和可行性,对月球原位资源利用过程中的关键科学与技术问题进行了梳理。梳理的关键科学和技术问题包括四个方面:(1)月球关键资源勘查规范;(2)月壤综合利用;(3)月面能源高效持续利用;(4)月球资源开发利用过程中的环境危害防护和权益保护。