嫦娥四号的核电池是由俄罗斯造的吗

和地球不同，月球的昼夜温差特别大，长达近半个月的黑夜使月表温度会降到零下一百多度，如何让月球上的嫦娥四号安全的度过漫漫长夜而不冻坏，是一个重要的课题。早在2013年的嫦娥三号探测器上，就已经装备了为嫦娥保暖的“核电池”，而现在嫦娥四号上的“核电池”功能更强大，不但能够为嫦娥保暖，而且还可以在夜间为一些设备供电，保证在设备在极端低温下能够正常工作。不过，这块由钚-238（Pu-238）放射性同位素打造的“核电池”，是原装的俄罗斯“进口货”。

嫦娥四号着陆成功后，世界各地媒体进行了广泛报道，对嫦娥四号首次月背着陆也是赞美有加。《人民日报》报道俄罗斯国家航天集团总裁罗戈津接受采访时说：“在嫦娥探月的大型项目里，俄罗斯人也有自己的贡献，嫦娥四号的电力供应系统就采用了俄罗斯提供的放射性同位素电池（俗称核电池），俄中两国将在更多的太空领域展开合作，造福两国人民”。

不同于嫦娥三号，嫦娥四号的核电池不但可以通过发出热量给探测器上的设备保温，而且可以输出约2w功率的电能，保证“月夜温度计”在长达半个月的寒冷夜晚持续工作。其他大型设备需要更大的电能，核电池不足以支撑，因此只能休眠保温等待月昼的来临。月夜温度计是嫦娥四号的新装备，它可以在月球夜间持续工作，测量月夜的连续实际温度，并回传给地球。

那么，嫦娥四号上面的这块钚-238核电池为什么要购买俄罗斯的呢？原来，由于时代的发展与技术的革新，且“钚”的用途有限，我国早在20多年前就已经关停了“钚元素”及其同位素的生产，美国在2012年前也没有再生产“钚”元素，而俄罗斯继承了前苏联的衣钵，一直保持着“钚”的生产线。由于美国的深空探测器都需要核电池来保温，因此美国上世纪90年代到2010年左右，连续向俄罗斯购买了10多年共约20余公斤的“钚”元素，直到2012年美国重启钚元素的生产。

在深空探索领域，针对同位素加热设备有两种，一种叫做“放射性同位素加热器”（简称RHU），另一种叫做“放射性同位素热电机”（简称RTG）。其中RHU只用作给设备进行加热、保温，而RTG的能力在于可以将同位素裂变产生的热能变成电力输出，来给那些看不到太阳的地方或者深空探测的时候提供动力。

人类对钚元素的研究使用开始于二次大战时期。战后冷战时代美苏争霸的太空领域，大量的卫星、飞船使用了放射性钚-238的同位素核电池，其中就包括大名鼎鼎的阿波罗登月飞船。冷战结束、前苏联解体后，对这些放射性同位素的需求逐渐放缓，美国也于90年代中期暂停了钚的生产线，转而向俄罗斯购买。但是由于美国NASA有着庞大的深空探测计划：惠更斯探测器、多艘火星探测器、火星车、冥王星探测器等都有用到核电池，因此美国人从2010年左右重启了钚生产线，目前美国每年能生产大约2公斤钚，用于能够满足美国“核电池”和其他科研试验的需求。

由于我国启动“深空探测”的时间较晚，“核电池”的需求也不是特别迫切，近年来个别实验用的“钚”大多进口而来。随着我国深空探测——月球基地、火星、天王星任务的临近，在遥远的深空微弱的阳光已经不能满足探测器热能需要的时候，“核电池”的重要性就凸显了出来。相信以后会在更多的中国探测器上看到“核电池”的身影。