在人类探测器穿越太阳系边界的航行中，有一样东西比火箭更重要——那是一颗能够长久跳动的能量心脏。

过去几十年里，从“旅行者号”到“新视野号”，许多飞向遥远世界的航天器，都依靠一种叫做放射性同位素热电发电机（RTG）的装置，将核材料自然衰变释放的热能转化为电力。其中的能量源，一直是珍贵而稀缺的钚-238。

然而，钚-238的库存日益见底，生产成本高昂，成了制约深空探索的一个隐形门槛。科学家开始寻找新的答案。他们的目光，最终停留在另一种元素上：镅-241（Americium-241）。

镅-241听起来或许陌生，但它其实比钚-238更容易获得。它是核电站废料中自然形成的副产品。若能成功利用镅-241，人类的深空探险就能拥有一条更加可持续的能源之路。

2024年年底，英国莱斯特大学与NASA格伦研究中心的一支联合团队，完成了一个意义非凡的实验。他们用电加热器模拟了镅-241热源，并用NASA开发的先进斯特林发动机（Advanced Stirling Convertor）将热能转化为电力。这是全球首次证明：镅-241热源可以驱动多台斯特林机并稳定供电。

在这个桌面大小的原型机上，镅的能量流淌过精密的机械结构：一个个密封腔体内，气体因温差膨胀压缩，推动活塞往复运动，最终带动发电机输出电流。整个过程安静、持久，几乎无需人工干预。

在测试过程中，工程师特意让一台斯特林发动机“故障”，以验证系统的应急能力。结果令人欣喜：即使部分失效，发电仍能持续进行。这种冗余性设计，让人想起一艘孤航在深空中的小船，即使有一只桨折断，也能稳稳前行。

对于莱斯特大学来说，这次成功是他们十余年积累的结晶。早在十多年前，该校就在研究利用镅-241作为核能热源的可行性。现在，他们终于把这项研究从理论推向了现实。NASA格伦研究中心则贡献了在斯特林发动机领域几十年的技术沉淀。

这一进展，不仅为未来火星、木星甚至更远任务提供了新选择，也再次展现了跨国合作在重大科技突破中的力量。

在地球上，镅-241可能只是一种处理核废料的副产品。但在黑暗寂静的宇宙深处，它或许将成为探测器的生命之火，让我们继续向未知世界航行，去探寻那些遥远星辰背后的秘密。

图为毅力号火星车，圈出来的就是给它提供能量的RTG，又被称为核电池。图源：NASA

文案：ChatGPT 洗自 莱斯特大学官网新闻稿