从SNAP-10A到德州新堆:千瓦级太空核电如何重塑深空探索格局?


德州测试核反应堆的背后:从SNAP与RORSAT到商业深空供能新局

两家德州公司把10千瓦级核反应堆搬上ALV-N卫星平台,签字之外,落笔在“远行的电”。太空海洋公司CEO保罗·马马科斯直言:“在太空深处,电力供应至关重要。”这句像军令,谁走得更远,先问电从何来。

不是第一次把堆送上天。1965年,美国SNAP-10A入轨,功率约500瓦,工作数周后故障,至今在轨沉默;苏联1967—88年使用BES-5“布克”堆为RORSAT供电,功率约3千瓦,海上侦察更敢用。1978年“宇宙954号”解体坠入加拿大西北领地,清理代号“晨光行动”,冰原上,搜寻队靠盖革计数器蹲守“热点”,后续国际赔偿写进冷战档案。

这次德州的“新器”,技术底子不是白纸。洛斯阿拉莫斯国家实验室的KRUSTY项目自2015年起,走“小型裂变堆+斯特林发电机”的路,2018年完成长时满功率与高温工况测试,耗时千小时,记录清楚。太空核电公司按此思路做工程化,省去重建设施的昂贵试错,改接口、重布局,商业节奏就能拉直。

太阳能板的边界,木星轨道便显形。RTG更可靠,却功率有限——旅行者号1977年出发约470瓦,如今只余240瓦,仪器一件件关灯。如果用千瓦级裂变堆,外太阳系的“重活”才有底气:泰坦甲烷湖钻探、冰壳穿孔取样,这类任务要持续供电与热管理,靠阳光就会“饿”。古人论兵,重在粮道,《管子》有言:“仓廪实而知礼节。”深空之行,电力与推进剂便是仓廪。

德州的测试不只为“点亮一台堆”。太空海洋同时谋划“太空流体物流”,面向5000公斤级卫星的推进剂补给,轨道同步作业,尽量不打断主任务。NASA的OSAM-1计划已排期至2026年,在轨加油与维修进入常态化,卫星不再“一发了之”,寿命靠补给延展,核电再加一手,电推、热控、夜面工作都能更稳。

监管也摆在桌上。美国能源部、NASA、NRC、FAA近年搭起商业核动力航天的门槛。2023年FAA与NRC联合提出《商业核动力航天器监管框架(草案)》,三道关卡:发射前安全评估、在轨故障应急、再入污染控制,预计2025年落地。有章可循,企业方案能提前按规范设计,审批时间压缩,德州项目把演示点定在2027年,显然押的是“规则生效后的首批窗口”。

技术细节值得留神。计划中的反应堆约1300公斤,高浓铀燃料,功率1—20千瓦可调,强调长期自主运行——深空通信往返延迟以分钟计,自主安全与负载管理就是“自救之术”。对比冷战时期的堆载任务,今日商业化更看接口与冗余,电热一体、姿轨整合,谁把系统做成“模块化家当”,谁就能接更多“活”。

这桩合作若顺利,意味着民营核动力航天走出“试验场”,进入“供能与服务”的新业态。旧案里有教训:堆在天上不只是工程问题,也是法理与社会接受度问题——卡西尼发射前的街头抗议仍在记忆中。新局里要回答:在商业节奏下,如何把风险透明化,把责任链锁紧?

马马科斯的那句“电力至关重要”,说的是明白话。谁掌握深空的电与补给站,谁就能布置“远方的常态”。有史家言,历史的尺度在于“能否延续”。读者若手边有“晨光行动”的旧报剪、苏联RORSAT的家族口述、或KRUSTY测试的资料线索,愿闻其详,一起把这段技术与规则的交汇史,补得更全。