外媒热议：中国率先完成斯特林热电转换器的首次在轨测试

近年来，随着长征五号（CZ-5）火箭的研制和天宫空间站的建成，中国国家航天局（CNSA）取得了相当大的进展。该机构还在2021年6月宣布了建立国际月球研究站（ILRS）的计划，该计划将与美国的阿尔忒弥斯（Artemis）计划竞争。最重要的是，当月晚些时候，中国加大了投入，宣布计划在2033年之前向火星发射载人任务，这将与NASA的计划同步。

上图：斯特林热电转换器（内部结构）。

作为中国不断努力成为太空大国（包括人类探索）的一部分，中国最近宣布完成了斯特林（Stirling）热电转换器的首次在轨测试。神舟15号任务人员在天宫空间站上进行了测试，这是该技术在太空中的首次成功验证。NASA也在研究这项技术，它被认为是应对太空探索挑战的技术解决方案，特别是在涉及长期停留和深空任务的情况下。

与水电站发电类似，斯特林（Stirling）机组通过一系列活塞驱动的磁铁将热量转化为电能。这些活塞依靠燃料源来产生热量，推动磁铁在线圈中来回移动，产生电流。这个过程被称为斯特林循环（Stirling Cycle），它比太阳能系统和传统电池更有效。与其他动力系统相比，它重量轻，结构简单，启动周期快，振动小，噪音低。

上图：完全体的中国空间站。

所有这些优点都使得这项技术吸引了航天器工程师和任务规划者，他们认为这是一种为航天器和地表栖息地提供动力的更可持续的方式。一方面，它可以减少他们对太阳能的依赖，太阳能受到太阳能电池效率的限制，在某些环境下也并不可靠。在月球南极艾特肯盆地周围，多个机构计划在这个10年结束前在那里建立研究站（包括中国的ILRS），月球的夜晚持续14天。

斯特林功率转换器是由中国空间技术研究院兰州物理研究所（CAST）开发的。它由神舟15号机组人员运送上空间站，并安装在梦天实验舱的设备柜中。据报道，在测试运行之前，实验室模块进行了三次在轨实验。该转换器始终能提供稳定的电源供应，其热电转换效率达到了“相同等温比下的国际先进水平”。

上图：四台 KRUSTY 发电机为火星表面的前哨基地供电的概念图。

当与核反应堆作为动力源配对时，斯特林发动机可以在月球和火星上长时间停留，增强太阳能、电池、燃料电池和其他常规动力源。美国国家航空航天局目前正在研究这项技术，作为其使用斯特林技术的 Kilopower 反应堆（KRUSTY）实验的一部分，该实验是从以前开发用于太空探索的核能应用的努力中发展而来的。NASA和DARPA最近宣布合作，将在太空中测试核热推进系统原型（计划于2027年进行）。

不久之后，英国航天局（UKSA）也宣布他们已与罗尔斯·罗伊斯公司签订合同，为太空探索开发核系统，为未来的月球基地提供动力。这些以及其他实现下一代动力和推进系统的尝试，是实现太空探索下一个巨大飞跃的日益努力的一部分。它们也反映了现代太空时代一个不可否认的事实：这是一个以竞争与合作为特征的国际事务。

【时代书局】这就是中国 中国探月（套装4册） 83 购买

---

如果朋友们喜欢，敬请关注“知新了了”！