1969 年7月21日,人类第一次成功地登上月球,使用的是阿波罗11号飞船。在月球表面的“静海区”着陆之后,进行了一系列科学实验,例如采集岩石样品、测定太阳风等等。很多人或许还能记得,当时人们都在屏住呼吸从电视屏幕上观看人类第一次登上月球的情景,观看船长阿姆斯特隆和飞行员奥德林在月面上手舞足蹈的动人场面。
在阿波罗11号飞船上,安装了两个放射性同位素装置,其热功率为15瓦,用的燃料为钚-238。但是,阿波罗11号上的放射性同位素装置是供飞船在月面上过夜时取暖用的,也就是说它仅仅用于提供热源。所以,该装置又叫做ALRH(Apolo Lunar RI Heater)装置,意思是阿波罗在月球上用的放射性同位素发热器。但是,在后来发射的用于探索月面的阿波罗宇宙飞船上,安装的放射性同位素装置全部是为了发电用的。这就是SNAP-27A装置。它用的燃料是钚-238,设计的电输出功率为63.5瓦,整个装置重量为31千克,设计寿命为一年。主要是用于阿波罗月面探查的一系列科学实验。月球上的一天等于地球上的27天。黑夜的时间占一半,一夜约为地球上的两周。太阳电池在黑夜期间完全停止工作。
与此同时,处于背阳的月面,其温度会急剧下降好几百度,从酷热一下变成了严寒的世界。为了使卫星上的地震仪、磁场仪以及其它机械能正常工作,必须利用余热进行保温。在阿波罗12号飞船上首次装载的放射性同位素电池——SNAP-27A装置,其寿命远远超过设计时考虑的一年,并能连续供给70瓦以上的电力,完全符合预期的设计要求。由于这一实验获得成功.后来在1970年发射的阿波罗14号以及随后的阿彼罗15号、16号、17号等飞船上都相继安装了SNAP-27A装置。
放射性同位素电池极其贵重,而且使用钚-238的放射性同位素电池中国还不能生产。当中国从俄罗斯买过一枚放射性同位素电池,大小相当于2节干电池,输出功率500mW,可以连续输出200多年,当时买来的价格折合3000万元人民币。科学家在严密的防护下打开它,结构看起来很简单,但是研究了几年也没有结果,不知道怎么做出来的。
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