提到核动力航天器，很多人都会觉得很恐怖，万一掉下来发生核泄漏怎么办啊？而另外一些人觉得，只有核动力才能带来航天器的革命，才能掀开航天新篇章。那么核动力航天器现在发展到什么阶段了，到底核动力会对人类产生威胁？还是以后都会用核动力？下边来介绍一下航天器使用核动力的情况。
一、核动力航天器的核动力类型
谈到核动力，很多人首先想到的是核动力航母，利用核反应堆发电推动航母前进。于是很多人认为核动力航天器也是这样的原理。甚至有人认为核动力航天器是利用原子弹或氢弹爆炸的推力推动火箭或飞船前进。那么真实的核动力航天器是利用什么样的核动力呢？
本文将介绍4种航天器常用的核动力方式：同位素热源、同位素电池、核反应堆电源和核推进技术。今天主要介绍前两种。
1. 同位素热源RHU
很多人只知道核电站和原子弹是利用铀235的核裂变来产生能量的，或者是钚239的核裂变。其实铀235和钚239都是放射性同位素，每一种元素都有一种以上的同位素，有些同位素是稳定同位素，有些同位素是放射性同位素。
放射性同位素都有半衰期（有一半变成其他同位素所用的时间），有的半衰期长，有的半衰期短。像铀238的半衰期长达45亿年，铀235是7亿年，钚239是2.41万年，也有一些同位素半衰期非常短，比如一些人造同位素半衰期连0.001秒都不到（你一眨眼这种同位素就没有了，甚至还有很多更短的）。
一般半衰期越短的同位素单位时间内放出的能量越多，辐射也越多，对人的危害也就越大。相应的，半衰期短的同位素，只需要很少就可以放出足够多的热量供航天器使用，但半衰期太短也不行，太短的话，还没开始使用，能量已经释放完了。目前使用最多的是钚238同位素，这种同位素的半衰期是87.7年，释放的能量比较合适，使用寿命也比较长。
同位素热源（RHU），就是把同位素衰变释放的热量收集起来为航天器提供热量，防止航天器被冻坏。要知道太空中的温度经常在零下100度以下，不注意保暖的话，航天器很容易被冻坏。尤其是深空探测器和月球、火星探测器。
我国嫦娥三号月球探测器的着陆器和巡视器都使用了同位素热源，保障探测器在月球过夜的时候不被冻坏，这也是我国第一次在航天器上使用同位素热源。美国和苏联的很多航天器也都使用了这种热源。
需要说明的是，这种同位素热源，功率很小，不能给航天器提供电力和动力，只能提供最低程度的保暖。
2.同位素电池（RTG）
与同位素热源一样利用同位素衰变放出的热量，不过同位素电池要把这些热量转化成电能，供航天器使用。这类电池利用温差发电或斯特林发电技术，把核衰变产生的热量转换成电能。这个电能功率是很小的，只有几瓦到几十瓦。不过美国人通过多个并联的方式，制作出了285瓦的GPHS-RTG装置，这是目前地球上最先进的同位素电源之一，应用到了Galileo木星探测器（2个）、“尤利西斯号”（Ulysses）太阳极区探测器（1个）、Cassini土星探测器（3个）和New Horizons冥王星探测器（1个）。通过这个数据我们可以看到，美国作为超级大国，在航天科技上是处于遥遥领先的地位的。
GPHS-RTG
有人会说了，中国能不能造一个这样的电源应用到我们的航天器上呢？很遗憾地说，暂时还不能，我们还在探索研究阶段。另外钚238这种同位素，地球上没有天然的，全部是人工制造，现有的90%以上都是美国人使用了。前些年美国的钚238都是从俄罗斯购买，现在美国人也开始自己造了。造这种同位素需要特殊的核反应装置，目前只有美俄能批量生产。
小结一下，本次介绍了各种核动力航天器上使用最广泛的两种核装置，全是利用半衰期较短的放射性同位素主要是钚238来产生能量。简单说明一下，这种核能方式跟核电站完全不一样，核电站和后面要提到的核反应堆电源都是利用核裂变，而同位素电池利用的是核衰变。核裂变比较剧烈不容易控制，不留神容易出大事故。核衰变不受人的控制，也不受环境的影响，但是在太空中核衰变的装置要比裂变装置安全稳定得多，可以长时间使用。
（加个小插曲，很多人不了解核衰变和核裂变的区别，很担心开采铀矿的工人的安全。其实刚才已经说过，铀的半衰期是很长的，相对来说，少量接触铀矿石对人类来说是安全的。澳大利亚很多人生活在铀矿上几代人都没什么问题。但是如果铀被提纯，或者铀矿石中含有放射性更强的镭或者钋就会比较危险了，居里夫人就是提取镭和钋的过程中防护不当得了白血病。另外南京有一位工人捡到了一条放射源链子，造成严重烧伤，也是放射性比较强的同位素铱192造成的。本文提到的钚238其实放射性就很强，因此万一使用同位素电池的航天器掉下来，落在你家附近，那就很危险了。至于铀235和钚239只有在发生核裂变的时候才会显示出真正的毁灭性威力。）
也欢迎大家惠阅以前的科普文章：
閱讀更多 東城觀星 的文章
