想建立一个太空殖民地吗？即使您不想，全球的航天机构也想。无论是现在的月球基地（正如特朗普政府对 NASA 的计划），还是后来的火星着陆，这样的殖民地都需要大量的电力。考虑到火星上可能出现遮蔽阳光的沙尘暴，以及月球上阳光照射不均匀的情况，太阳能电池板可能无法满足需求。但别担心——洛斯阿拉莫斯国家实验室有一个计划。
它依赖于核能，核能最基本的形式是利用放射性元素中的能量。通常，这种能量来自裂变过程，即一个中子撞击原子核并将其分裂。核反应堆容纳了这种混乱，并利用产生的热量发电。
现在，洛斯阿拉莫斯的专家们正在努力将一个高功率的下一代核反应堆送入太空。他们最好的选择是 Kilopower：一个纸巾卷大小的反应堆，装在一个高垃圾桶大小的保护壳中，重约 900 磅。它依靠分裂铀原子发电，发电量高达 1 千瓦——足以为 10 台 43 英寸 LED 电视供电，甚至可以驱动几辆像“机遇号”那样的火星探测器。
值得注意的是，Kilopower 的组件都不是全新的。自美国宇航局于 1958 年成立以来，它就一直在研发太空核反应堆。但据洛斯阿拉莫斯致力于这项技术的核工程师大卫·波斯顿 (David Poston) 说，这些项目“变得过于昂贵或持续时间过长，无法获得持续资助。” 相反，美国宇宇局一直依赖所谓的放射性同位素热电发电机 (RTG)，这是一种装有钚同位素的小型发电机，而钚这种元素正日益短缺。RTG 通过该同位素衰变产生的热量来提供电力，而不是通过分裂原子。
Kilopower 的铀燃料储量丰富得多，但 Kilopower 真正的美妙之处在于“我们如何将其组合在一起，”Poston 说。他和另一位洛斯阿拉莫斯核工程师 Patrick McClure 找到了一种方法，将现有部件重新用于一项新的、流线型的技术。反应堆本身——原子分裂实际发生的地方——位于热管内部。通常，热管会排出放射性衰变产生的热量。但 Kilopower 的热管会捕获这些热量，并用它来驱动内置的几个发动机之一，从而产生电力。虽然也会产生核辐射，但它仍然是一个安全的设备：人们可以在它通电时每次靠近几分钟，而在它关闭时，它发出的辐射比你在火星上固有经历的辐射还要少。（与地球不同，火星缺乏磁场来阻挡有害的太阳辐射。）
Poston 和 McClure 刚刚完成了原型阶段，以测试该系统的潜力。他们让当前版本经受了一系列模拟挑战——它以优异的成绩通过了测试。
时机再完美不过了。随着钚稀缺导致 RTG 越来越不实用，美国宇航局需要为即将到来的任务寻找新的电源。Kilopower 的首次试运行，将在一次机器人月球任务中进行，最早可能在 2020 年代中期实现。该机构的早期提案还要求在月球北极建立一个充电站，而 Kilopower 可以胜任这项任务。该反应堆将为两辆各约 250 瓦的自主探测车充电，供它们探索该区域。
如果进展顺利，下一步将是四套 Kilopower 放大版。这些 10 千瓦的反应堆可以为火星上的基地提供动力。那里的人类居住地需要大约 15 千瓦才能平稳运行，其余电力将用于为设备充电。
Kilopower 的用途不仅限于月球车和火星基地。波斯顿说，最令人兴奋的是将反应堆用于所谓的电力推进。这将涉及使用由 Kilopower 和其他燃料源组合提供动力的电动机来产生火箭和探测器的推力，从而可以对遥远的星体如木星和冥王星进行详细研究。
此外，该反应堆甚至在地球上也有一些应用。“我们实际上有针对海底、岛屿、北极，也许是战区陆军基地，甚至是救灾的设计，”麦克卢尔说，“这种技术有很多应用。”
只要孤立地区的人们需要电力，Kilopower 就能开辟道路，让旧技术焕发新生。
本文最初刊登于印刷版，题为“NASA 强大的计划”。
