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视讯！燃烧电池：太空短期旅行“最佳拍档”

来源：科普中国

阳光普照，绿树成荫，大家可以在周末邂逅一场短期旅行，品尝美食，令人神往。那么航天器开展短期旅行会如何补充能量呢？

在空间探索过程中，航天器的使命各不相同：有的围绕着固定的星球轨迹，能量来自源源不断地发光发热的太阳；有的前往深空，探索未知区域，需要超长时间续航，造价昂贵的同位素核电池优势尽显；至于“短期游”，航天器需要“掂量掂量腰包”，仔细核算成本，燃烧电池就成了不可多得的选择。

燃烧电池的魅力在于“挖土成金”，极具性价比。某些燃烧电池的燃料形状独特，酷似盘绕的蚊香，是由可燃物（如镁或硅）、氧化物（如氧化钾）混合制成的线圈。此外，燃料附近的填充气体是氩气，属于惰性气体，在极端高温下可充当保护气体，延长燃料使用寿命。由于镁、硅等在地球上广泛存在，所用氧化物也极其平常，而氩气工业制备成本较低，生产、储存和使用都比较安全方便，共同成就了燃烧电池的“白菜价”。

畅想不远的将来，人类将更频繁地探索火星、金星、水星等，方便使用机器人就地取材，制备氩气，对探测器便捷地进行补给。

燃烧电池的重要优势是工作状态高效稳定。为提升效率，燃烧电池的外壳通常由隔热性能非常好的硅酸镁制成，保持适宜工作温度。随着蚊香状线圈缓慢地燃烧，加热周围的氩气，使氩气膨胀，推动活塞发电机里的活塞，生成电能。热氩气会进一步来到电池下方，被冷却后，回到电池顶部，再次受热膨胀，又推动活塞发电……如此不断循环，基于这种类似摩托车活塞样式的稳定工作，燃烧电池有望把大约40 %的热能转化成电能。

一般来讲，燃烧电池能让探测器连续工作20天，而且在零下数十摄氏度的低温中或465摄氏度的极端高温下稳定工作，还能在无光环境下“元气满满”。借助燃烧电池，探测器可以潜入外星球冰层深处作业，还能在金星的高温地表运行。

综合来看，相比燃料用一次就少一次、造价昂贵的同位素核电池，燃烧电池极其“亲民”，更安全，更稳定，堪称短期太空探索任务的“最佳拍档”。

(资料图片)

关键词： 推动活塞 最佳拍档 工作状态

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