核动力火星车(火星基地或建造深空空间站)
核动力火星车，火星基地或建造深空空间站？
就目前而言，存在大可行性的无非核能与太阳能两种，如果条件允许可以考虑“地热”能。
先说太阳能发电。
在太阳系中，小行星带（柯伯伊带）以内以太阳能为主，就题主所说的月球、火星基地而言基本可以满足。若涉及到建造深空空间站，例如木星到土星甚至天王星以外的地区则是以太阳能和核能互补发展，更远的地方可以以核能+地热（条件允许）。
若是距离太阳或其他恒星相对遥远，阳光微弱的话，利用聚酯镀铝、聚酰亚胺薄膜做成表面积超级大的反射镜聚光即可。聚酯镀铝、聚酰亚胺薄膜等材料廉价、耐用、极其轻巧，配合钛合金、碳纤维等骨架可以很好地保持结构。
再说核能发电，根据其冷却原理又大致分为压水堆等形式。可是在温差巨大的太空中，直接用水作为冷却剂会冻结，低温下膨胀损害反应堆部件包括核燃料。此外，压水堆要承受加压水的高压（否则一回路水直接沸腾），需要增压泵、过滤器、冷却剂应急补充等大量辅助系统，反应堆压力容器不得不造的非常结实、厚重，重几百吨甚至上千吨，即使用马斯克刚刚发射成功的重型猎鹰也要分成多次发射并在太空组装。所以此法暂不可取。
相较于压水堆，美国的太空核反应堆原型机和苏联的核动力卫星上用的微型反应堆都是液态金属冷却，用半导体温差发电（热电偶）或者热离子系统发电。而就在前段时间，美国宇航局和美国能源部公开了“Kilopower”的项目，即设计一种可为火星基地提供电能的微型核反应堆，整个设备不超过一个快递盒大小。
Kilopower反应堆从设计上具有两个尺寸，一种是1千瓦模型，另一种是10千瓦模型。反应堆以铀 235 为核，与一卷厕纸的大小差不多大。根据 NASA 的描述，功率为 10 kW的反应堆足以为两个普通家庭提供至少 10 年的电力。届时，会有 4 个单元组成完整的电力输出装置。
到目前为止，对Kilopower系统的测试进行得十分顺利，预计到今年3月份，该团队计划进行全功率测试。如果这种小型核反应堆成功研发，无疑为人类在火星或其他地方建立长期稳定的居住地提供了可持续的能源做供给。前景极具诱惑~
旅行者1号是如何正确地把信号发送到数十亿公里以外的地球上的？
答：旅行者一号和地球间的无线电的通讯，用了许多特殊的技术。
旅行者1号从1977年发射，距今已有40多年，现在距离地球0.002光年，与地球之间的通讯时差约17.5小时。
而且它的信号发射功率，只有20多瓦，所以旅行者1号和地球间的通讯，与其他探索飞船有着不一样的地方。
1、旅行者1号上，有个精密的陀螺仪，始终对着地球；基于角动量守恒原理，该陀螺仪能保证旅行者1号在茫茫的深空中，不会遗失地球目标。
2、旅行者1号飞船重815千克，天线直径就有3.7米，相比其他飞船的天线算大的。
3、为了保证足够的带宽，飞船与地球间的通讯频率高达为8GHz，该波段干扰少，能有效降低地面接信息的噪声。
4、与地面间的通讯效率非常低，飞船传回的信息流还不到每秒1kb，如果算上冗余的纠错码，传送一张1M的照片，需要好几个小时。
5、地球上接受旅行者1号的高增益天线，直径达70米；在给旅行者1号发送信息时，发射功率高达上万千瓦。
……
以上几点，都是保证旅行者1号，能和地球之间有效通讯的重要措施。
旅行者1号给地球发射信息，相当于在190亿千米外，观察一颗普通的台灯光线。
在2013年，旅行者1号到达了太阳的日球层，由于自身核能电池的能量快耗尽，现经关闭大量仪器，预计2020年后，将关闭所有科学仪器。
然后旅行者1号以每秒17公里的速度，朝着银河系中心方向飞去，大约会在7.3万年后，经过半人马座比邻星。
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2022星途揽月怎么样？
2022星途揽月非常不错，大空间，动力强。
2022星途揽月基于全球化高性能M3X火星架构PRO打造而来，揽月从驾控之“驭”、空间之“悦”、旗舰之“享”三大维度，契合探享家们的精神品味，为消费者带来礼宾级的生活品质和自我价值的探索。揽月搭载星核动力2.0TGDI发动机，匹配7DCT变速箱，最大功率192kW，峰值扭矩高达400N·m。同时享有多项同级领先尊享待遇，2900mm超长轴距、二三排隐私玻璃带来宽敞私密的乘坐空间，22项ADAS智能驾驶辅助系统、电动感应尾门、Lion雄狮智云系统等智能科技配置营造由内而外的贴心守护。
你认为人类什么时候能够登陆火星？
火星原本就是和我们地球几乎没有多少差别的，我们地球和火星被称为姊妹星，而科学家们还原以前的火星让我们感觉到这就是另一个地球，只不过遭受到了撞击而变成现在这个样子。
我们现在在地球上无限的发展，可以说我们没有保留的开发地球的资源，造成环境的恶化，我们能够生活的空间而变少，还有就是我们人类人口的不断增加，我们地球的承载能力也许在不久的某天是会支撑不住我们庞大的人口的，根据种种原因我们现在就是要考虑我们人类未来的出路的，我们考虑到在宇宙中其他能够适合我们居住的星体，但是这由于距离太过于遥远，所以我们有把目标看成了我们的火星。
我们对于火星的探索一直在努力的，我们从上个世纪就一直研发探测器发射到火星上，对于火星的一切进行研究，其中也发现火星是很有可能会存在生命的，而这个条件也更加让我们相信火星是能够进行改造而成为我们人类的下一个居住地的，原因火星的环境曾经存在过适宜人类生存的空间，还有火星距离地球的距离并不是过于遥远，我们在不久能够进行载人登上火星的。
既然我们能够进行对于火星进行改造，那么问题就来了，我们需要多久能够把火星改造成我们人类能够居住的地方呢？这个也许并不是短时间的，不是一两百年就能够进行完成的，大概会需要千年的时间。
大概过了20年的时间我们人类能够进行载人登上火星，并在火星上建立具有一定基础嗯探测站，因为我们现在近几年的时间内我们就有计划进行火星载人登陆的活动，所以说20年的时间是有可能我们能够派遣人员在火星上进行一段时间的居住。在这以后我们可能再进行几十年的时间，我们就能够在火星上对于火星上的狂风进行一定的控制，我们可以建立新型材料可以实现制造出建设火星工厂的建材。在火星上制造食物。生产新型工具材料。提高改造火星计划的效率。
到了21世纪70年代，我们也许已经把火星上的大气层变厚，出现蓝天白云，赤道零上温度更加稳定，地表冰层融化形成海洋。到了22世纪初期我们就能够改变火星上的气候，努力变成我们人类呼吸的环境，然而到了22世纪中期我们在火星上改变成和我们现在地球差不多的环境，在火星上种植许多植物，改变成适合我们生存的环境，这到了千年的时间把火星变成我们生存的地方。
火星的改造并不是一个简单的过程，不是一个短时间，这是需要我们不断的努力的，也许我们人类在等到那个时间的时候我们能够去往其他星体居住了，一切皆有可能。
为什么中国的火星车不像好奇号一样采用核电池？
核电池因为长寿命、结构紧凑、稳定性好、兼具保温、不依赖阳光等优点，更适合于长时间、连续、长机动距离的地面探测任务或深空探索任务，同时也是深空探索的趋势。
中国嫦娥任务采用过，这次火星车没用是因为......其实，中国在嫦娥4号探月任务中，就首次使用了同位素温差电池，这也是我国首个在航天器上成功应用的同位素电源，也就是你所说的核电池。（当然嫦娥3号也使用了同位素热源，但主要是用来抵抗月亮-180℃的低温）。
核电池也分好多种我们知道，核反应主要有3种，核聚变、核裂变、核衰变，嫦娥4号与美国的“好奇号”所使用的同位素温差电池利用的就是放射性锕系材料（钚238）的核衰变能量。
那有人就说了：既然有核衰变电池，那是不是有核裂变电池、核聚变电池？核裂变是有的，比如很厉害的KiloPower。这也是未来建立月球基地、火星基地在能源方面的明星方案，主要提供千瓦级以上的功率，这个以后再单独讲吧，核聚变电池，闹呢！核聚变都还没搞成呢！
什么是同位素温差电池？就核衰变能量的利用方式的不同，核衰变电池又可分为热电式、辐射伏特效应式、压电式、闪烁中间体式。具体来讲，这些分类就是对核衰变产生的子核动能（热量）、阿尔法粒子、贝塔粒子以及伽马光子的利用来分类的。
同位素温差电池利用的就是核衰变产生的子核动能（热量），利用温差电材料的热电效应将热变为电，这是最近40年主流的核电池技术，又被称为放射性同位素热电电池（radioisotope thermoelectric generator，RTG），是静态的发电装置，具有结构紧凑、可靠性高、生存力强、质量比能量高、寿命长等特点。
利用阿尔法衰变材料作为热源的同位素温差电池通常使用钚-238（二氧化钚-238），（钚-238是一种人工核素，其化学性质有剧毒，其半衰期为87.7年，很适合用于深空探索，理论上，每千克钚238自然衰变可产生568瓦的热量，如果其热量全部转化为电能，还是非常可观的，但受制于材料的纯度、热电转换的技术等因素，实际效率通常不超过6%。第一个钚源于1959年在坟堆（Mound）实验室被制备出来，这个实验室位于美国俄亥俄州迈阿密斯堡，是美国原子能委员会(后来成为能源部)在冷战期间进行核武器研究的机构。
利用贝塔（β）衰变材料作为热源的同位素温差电池通常使用镍63、锶90、钇90等核素，它们主要发射贝塔粒子，其发电量相对较小，常用于微机电系统的电源。
原因之一：功率太小、效率太低，无法满足用电需求我们先来看看嫦娥4号身上的同位素温差电池到底是个什么水平？
根据相关资料，嫦娥4号使用的这块电池重7千克，功率3.2~3.5W，这是个什么概念呢？这就和你夏天所用的手持小电扇功率差不多。如此小的电功率无法支撑起其科学载荷的用电需求（主要用这点电测了一下月夜的最低温）。作为对比，好奇号的核电池重45千克，功率为110W。
根据前面的钚238的理论产热数据：
嫦娥4号的这块电池，其热电转换率仅为万分之8.8。
好奇号的核电池，其热电转换率为千分之4.3。也就是说其效率提高了近50倍。
当然这个数据只是一个参考值，因为电池的重量不代表电池电芯中钚238的重量，所以实际的能量转换率肯定比这个要大，但这一数据也反映了综合的工艺技术，差距还是很大的，因为电池核心的材料都是钚238，差距的关键就是温差发电模块的差距了。
原因之二：先期实验目的已经达到短时间内我国的同位素温差电池还处于研制试应用阶段，其功率还达不到实际应用的水平。
月球上的昼夜温差能达到300度，最低温度约零下180度，火星昼夜温差在120度，最低温度通常在零下85度，因为我国研制的同位素温差电池已在月球上进行了验证，而月球上昼夜温差相比于火星更加严苛，所以再大老远的把电池运到火星上测试就显得没那么必要了。
原因之三：任务目标需要的用电和机动性不同虽然太阳能电池的功率质量比以及使用寿命现阶段与同位素温差电池差距不大，但其巨大的占用面积是其最大的短板，这在一定程度上影响了科学载荷的配置和使用的灵活性以及整车的机动性。
任务的设计机动性和机动距离一种程度上决定了供电方式：
“好奇”号于2012年8月5号登陆，于2016年9月24号结束扩展任务，设计任务时长超过4年，在火星上执行任务的距离为13.93公里，虽然好奇号的整车质量达到了899千克，属于重型科研平台，但其平均时速达到了9米/每火星天，是跑得最远的机遇号（约43公里）时速的3倍，机动性显然更强。
而在2018年5月发射的洞察号，因为其是作为一个固定的着陆器研究火星核心、地幔和地壳等内部要素的演化，不需要进行机动，说白了就是落地就安家的那种，所以它并没有配备同时期使用率很高的同位素温差电池。
而天问一号火星车作为首次降落火星执行地面探测任务的设备，执行任务的时长较短，计划于2021年4月23日降落火星，并进行为期3个月的探索，从保守的角度讲，虽然并没有任务设计机动距离的相关数据，但结合嫦娥系列任务的机动距离数据（玉兔二号行驶了463.26米）和火星车的实车结构来看，显然它也并不需要做很长距离的机动。
任务的用电需求也一定程度上与电池相互制约：
好奇号全车重量达到899公斤，与NASA此前登陆火星的机遇号和勇气号相比明显个头更大，携带了更多更为先进的科学载荷（共10套），包括了多种使用激光进行工作的大功率耗电设备，其核电池一个火星天可以连续充电提供2.8度电。是使用太阳能电池板供电的机遇号和勇气号的大约3倍。直到今天仍然在火星上工作，实际供电超过了8年。根据NASA的数据，好奇号火星车在执行任务的第5年，仍然未见明显的能量衰减。
这是一个相互制约的关系，当然还是以科研任务为主线，天问1号火星车全车重240公斤，携带6种科学载荷，且多为各种相机和被动分析设备，能耗不高，所以可以采用太阳能电池板供电。
期待中国核电池的发展就像本文一开始所说的那样， 核电池的优点显而易见，它稳定紧凑，不受阳光的影响，可以连续供电，适合于深空探索，中国的核电池能源这块也是与中国航天事业的发展同步的，现在我们有了行星探测计划，有计划就有需求，才会推动发展，相信随着中国深空探索任务的不断增多，中国在核电池领域将会快速前进。
