上周，最振奮人心的新聞，當(dāng)然就是我國嫦娥四號(hào)成功登陸月球背面，而且是人類首次。當(dāng)嫦娥四號(hào)在月球背面登陸成功的消息被“官宣”后，不僅全國一片喝彩，國際社會(huì)也都紛紛點(diǎn)贊，足見這件事于人類來說多重要。激動(dòng)之余，肯定會(huì)有博學(xué)而又愛鉆研的小伙伴們提問：為什么在月球表面登陸是一件影響這么重大的事情呢?它和阿波羅計(jì)劃登月成功又有什么區(qū)別呢?

原來，月球背面雖然也會(huì)有陽光，但也存在著漫長的“月夜”。地球的夜晚雖然只有短短的12小時(shí)，但是月球的夜晚長蕩14天。那里也是常年溫度在-100℃下的地方。這種時(shí)候，太陽能電池板就會(huì)失去作用，普通的鋰電池也無法勝任如此惡劣的環(huán)境，只能“默默離場”。

月球車上的精密儀器在極寒的溫度下，也將難以運(yùn)行。在這種情況下，嫦娥四號(hào)著陸器和月球車必須找個(gè)辦法獲取能量，給自己供熱供電，這樣才能在這種苦寒之地生存下來。那么，在月夜的時(shí)候，嫦娥四號(hào)著陸器和其自帶的月球車如何獲取能量的呢?現(xiàn)在，此地太陽能不能用，普通電池也失效，怎么辦?

辦法只有一個(gè)：核電池。

對(duì)于核電池的形象，可能很多小伙伴還停留在科幻電影中，比如電影《火星救援》中的男主角，就是靠著核電池的能源支撐，最終逃出火星回到地球的。而在現(xiàn)實(shí)中，核電池一點(diǎn)也不科幻，而是一項(xiàng)成熟的能源技術(shù)。

核電池的原理十分簡單。放射性核素發(fā)出來的放射性射線本質(zhì)就是一種能量，既然是能量，那轉(zhuǎn)化為電能即可。核輻射轉(zhuǎn)化為電能的方式主要有以下幾種：一是直接充電，有的射線本來就是帶電粒子，比如β射線其實(shí)就是電子流，既然這樣，那就可以直接利用這些電子流對(duì)特制的裝置進(jìn)行充電;二是溫差發(fā)電，放射源在發(fā)出射線的同時(shí)，會(huì)產(chǎn)生很大的熱量(這也是為什么停堆后，反應(yīng)堆芯的核燃料會(huì)熔化，大家可以想象衰變熱的能量有多大)。既然有熱量，就可以利用半導(dǎo)體材料，進(jìn)行溫差發(fā)電;三是利用光電效應(yīng)，這種方式類似于太陽能發(fā)電，先讓射線照射到熒光物質(zhì)上，讓熒光物質(zhì)發(fā)光，然后，太陽能電池就可以將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔芰恕?/p>

可以說，核電池的原理，比原子彈的原理還簡單，核電池的制造業(yè)比原子彈容易多了。

目前，應(yīng)用最廣泛的核電池，是以钚-238為原料制成的。钚-238會(huì)發(fā)射出α射線，通過特定的轉(zhuǎn)換原件，就可以轉(zhuǎn)換為電能。

核電池最大的優(yōu)點(diǎn)在于不受干擾、壽命長。不管外邊發(fā)生了什么，只要電池內(nèi)的核素還有輻射，電池就可以一直使用。許多放射性物質(zhì)的半衰期有數(shù)百年之久，這意味著很多核電池可以使用幾百年。

現(xiàn)在，還有一種以碳-14為原料的核電池。碳-14的半衰期長達(dá)5730年，這種核電池的理論壽命也可以達(dá)到萬年以上。

有人可能會(huì)問，核電池有輻射，放在旁邊人還怎么活?其實(shí)這是對(duì)放射性的一種誤解。有些射線，一張紙就可以擋住。比如α射線，本質(zhì)上就是一個(gè)氦核，β射線，本質(zhì)上就是電子，一張紙就可以這兩種射線擋住。所以，利用這兩種射線做成的核電池，只要用金屬膜包好，就完全不會(huì)對(duì)人體造成影響。

美國是世界上最早研究出核電池并投入太空探索的國家，1959年，美國就研制出第一顆核電池，并于1961年首次將核電池裝備在人造衛(wèi)星上，此后，美國先后發(fā)射了四十多顆靠核電池供電的太空飛行器，這其中就有大名鼎鼎的阿波羅登月飛船、“好奇號(hào)”火星車，以及后來的“新視野號(hào)”冥王星探測器等。在阿波羅登月飛船上，核電池的主要作用就是給宇航員取暖，相當(dāng)于一個(gè)暖手寶。

從20世紀(jì)60年代開始，前蘇聯(lián)也向太空發(fā)射了20多顆帶核電池的衛(wèi)星。此后，繼承蘇聯(lián)太空技術(shù)衣缽的俄羅斯，現(xiàn)在也能造出性能良好的核電池，甚至能給美國NASA供貨。

我國的核電池發(fā)展于上世紀(jì)六十年代。1971年，我國第一顆人造衛(wèi)星發(fā)射后一年，我國就生產(chǎn)出了第一塊核電池。但是當(dāng)時(shí)苦于衛(wèi)星少、用不上，這個(gè)技術(shù)也只能暫時(shí)保存起來。

進(jìn)入21世紀(jì)后，我國在北斗定位系統(tǒng)和登月工程等太空項(xiàng)目上進(jìn)展神速，對(duì)核電池的需求越來越強(qiáng)烈。這個(gè)時(shí)候，技術(shù)儲(chǔ)備的好處就顯現(xiàn)出來了。

2006年，我國科學(xué)家打開了這項(xiàng)塵封已久的核電池技術(shù)，并進(jìn)行技術(shù)改進(jìn)，很快就造出了用同位素钚-238提供能量的核電池。2010年，該技術(shù)進(jìn)一步改善，我國研發(fā)出轉(zhuǎn)換效率更高的核電池，完全滿足登月和北斗衛(wèi)星運(yùn)行的需要。2013年，嫦娥三號(hào)第一次帶著國產(chǎn)核電池降落在了月球，放下了“玉兔”月球車。

我國核電池的研發(fā)，再一次用事實(shí)表明了自己掌握核心技術(shù)的重要性。由于核電池的技術(shù)儲(chǔ)備，當(dāng)我們需要核電池技術(shù)時(shí)，拿出來就能用。對(duì)于一個(gè)有理想的國家來說，探索月球，只是他太空夢(mèng)的第一步，他的太空夢(mèng)應(yīng)該是浩瀚的宇宙，乃至無限時(shí)空。而核電池，則堅(jiān)定地在這場太空征途中，堅(jiān)定地，默默地做一些微小但意義重大的工作，服務(wù)于我國的太空夢(mèng)。