序言前言第一章 早期年代第二章 伽利略号与尤利西斯号第三章 先进同位素电源系统·第四章 反应堆再起第五章 SP-100 计划第六章 数兆瓦级计划第七章 热离子复兴第八章 核推进第九章 普罗米修斯项目第十章 基础设施进展第十一章 探访土星第十二章 至冥王星及以远第十三章 漫游火星第十四章 展望未来附录 A 人名及职务对照表附录 B 组织机构名称对照表附录 C 导读补充材料附录 D 美国已发射的空间核动力系统附录 E 美国载有 RTG 的航天器事故附录 F 空间核反应堆信息汇总(1955—1973)附录 G 大事记年表 (1983—2013) 附录 H 漫游者 /NERVA 反应堆测试汇总首字母缩略词中英文索引译者按
中译本序言一习近平总书记指出:“探索浩瀚宇宙,发展航天事业,建设航天强国,是我们不懈追求的航天梦。”我国航天经过 60 多年的发展创造了以“东方红一号”“神舟五号”“嫦娥一号”为标志的辉煌成就。特别是进入新时代以来,嫦娥揽月,北斗指路,祝融探火,羲和逐日,天和遨游星辰,“悟空”“慧眼”探索宇宙奥秘,我国航天砥砺奋进,不断创造出新的成就,实现新的跨越。今年,党的二十大胜利召开,明确提出要加快建设航天强国,为我国航天后续发展擘画了宏伟蓝图。探索浩瀚宇宙离不开航天科技与核科技紧密配合,同位素热源、同位素电源已成功应用于“嫦娥三号”“嫦娥四号”探测任务,为我国探月工程的顺利实施提供了坚实保障。面向未来,我国将持续开展空间探索,不断深化对宇宙的认识。核领域与航天领域科学技术的充分结合,是我国探索太空脚步走向更深、更远的重要基础。我作为国家航天局局长、国家原子能机构主任,非常高兴看到航天科技与核科技在深空探测领域实现深度融合、密切协作,也希望空间核动力等技术为航天走向深空发挥更大作用,共同推动我国航天事业行稳致远。我深信,持续发展的空间核动力技术一定能为航天人追逐星辰的梦想插上更为强大的翅膀,合力推动我国深空探索向着广袤的宇宙持续迈进,共同谱写中国人探索浩瀚宇宙的新篇章。II 太空中的原子能 II :美国空间核电源与推进史空间核动力是支撑航天事业跨越发展的战略核心技术,世界航天强国高度关注并持续发展。我们清楚地知道,空间核动力是一项融核能、航天、信息、安全、环境等学科于一体的综合性前沿技术,技术高度复杂、安全要求苛刻,必须坚持高水平科技自立自强,将关键核心技术牢牢掌握在自己手中。同时,我们也要以开放包容的态度,积极借鉴参考他国的成功经验和失败教训。“太空中的原子能”系列丛书的翻译出版为我们了解美国在发展空间核动力过程中的经验和教训提供了一个重要的窗口。在这套书中,我们可以看到放射性同位素电源在庞大复杂的航天任务中的重要作用,看到在空间核动力技术的发展并非是一片坦途,看到空间和核科学技术深度融合的重要性等等,这些都可以为我们发展自主的空间核动力技术提供有益的借鉴。国家航天局局长 国家原子能机构主任2022 年 12 月 25 日中译本序言二从钻木取火到核能利用,对能源的开发和利用一直是人类文明发展的动力。在人类将触角伸向太空,不断探索未知世界、揭示宇宙奥妙的旅途中,空间能源动力为实现这一梦想插上了自由飞翔的翅膀。其中,太阳能是大多数空间任务所依赖的能源手段,而在一些太阳能不能满足需要的任务中,核能以其独特的优势保障了能源需要。到目前为止,美俄已先后将搭载于航天器的 53 个放射性同位素电源、300 多个放射性同位素热源、36 个空间核反应堆电源送入太空。空间核动力技术是持续、稳定、充沛的核能技术在空间的应用,是航天和核工业结合的交叉性战略前沿高科技领域,能根本性地解决因距离太阳远、星表昼夜交替等导致传统太阳能无法利用或其电源能力不足的问题,以及化学推进比冲低的难题,是高效开展空间探索的必要基础,也是大规模开发和利用空间资源的重要前提。在人类走向更遥远星际的征途上,空间技术与核能技术已不可分割,这种结合将推动人类对宇宙的探索进入一个崭新的时代。嫦娥奔月,逐梦九天,探索浩瀚无垠的宇宙,一直是中华儿女的共同梦想。学科交叉融合、创新带动突破是我国探月工程取得辉煌成就的一个重要保障,其中空间核动力技术的应用就是一个典型的例证。“嫦娥三号”实现了我国地外天体软着陆探测的首次成功,“嫦娥四号”在人类历史上首次实现航天器在月球背面软着陆和巡IV 太空中的原子能 II :美国空间核电源与推进史视勘察。在这两次任务中我国分别首次使用了放射性同位素热源和放射性同位素电源,为月夜环境下仪器设备的保温生存和正常工作提供了必要的热能和电能,保障了任务顺利实施。毫无疑问,伴随我国载人登月、月球基地等重大工程的实施,以及未来的天基遥感与通信、星际轨道转移等领域的任务开展,空间核动力技术仍将发挥不可替代的重要作用。源自内在的技术难度和外在的安全要求,空间核动力技术发展面临巨大挑战。我们必须加快实现高水平科技自立自强,以国家战略需求为导向,集聚力量进行原创性、引领性技术攻关,坚决打赢关键核心技术攻坚战,走出一条具有中国特色的空间核动力发展之路。同时,博采众家之长,充分借鉴和吸收国际空间核动力技术研究和发展中的经验教训,对高效支撑我国未来空间探索领域跨越式发展是十分必要的。“太空中的原子能”系列丛书的翻译出版为我们了解空间核动力技术在美国的发展过程提供了丰富的材料。全书脉络清晰、细节丰富、语言生动、扣人心弦,是一套不可多得的、兼具可读性和专业性的作品,可为我国从事空间核动力技术相关工作的管理者、科技工作者提供有益的启迪和参考,也可以为关注空间核动力技术的爱好者们提供一个独特的视角,相信每一位读者都能从书中找到属于自己的那一处共鸣。中国工程院院士 中国探月工程总设计师2022 年 12 月 28 日
本书不同于专注于任务情况介绍和技术细节描述的科技报告与论文,它们清晰的描绘了美国在空间核动力发展过程的一些历史事实和技术脉络。它山之石可以攻玉,本书的翻译出版让我国从事空间核动力的管理者、研发者和使用者能够从美国的经验教训中得到一些有益的借鉴和启发,从而推动我国空间核动力能够更快更好的发展。
美国能源部【组编】【美国】【现当代】————————————————————美国能源部,是负责有关美国能源政策和核材料安全性处理的政府内阁级部门,前身为美国联邦能源署和美国能源研究和发展管理局。向清沛,彭述明,郝樊华【译】【现当代】————————————————————向清沛,工学博士,研究员,博士生导师,现为中国工程物理研究院核物理与化学研究所科技处副处长。长期从事放射性同位素电源技术攻关、系统开发与应用,负责总体设计,公开发表论文四十余篇,申请发明专利二十余项,主持翻译出版《太空中的原子能》系列图书。 彭述明,研究员,中国工程物理研究院核物理与化学研究所,长期从事同位素技术及应用研究。郝樊华,研究员,中国工程物理研究院核物理与化学研究所,长期放射化学技术及应用研究。
《太空中的原子能II》是《太空中的原子能》(DOE于1987年出版)的续集。从对20世纪70年代末开发的计划和系统的简要概述开始,《太空原子能II》追溯了美国太空核动力系统的开发和使用,包括为开发而设计的任务和计划。这段历史主要是用非技术语言写成的,以供普通读者和经验丰富的空间核专业人员参考。本书中译本可供我国相关领域的决策者、管理者、科学家、工程师、其他学者等从业人员学习参考,其中的经验和教训有助于推动我国技术发展。