宇宙飛船是用核動力嗎？
首先得定義一下什麼是核動力？可能有人覺得這問題很好笑，其實沒想象的那麼簡單。注意核能在太空有三種——加熱、供電、推進。我認為單純的用核能例如放射性同位素衰變的能量加熱和發電不算真正意義上的核動力，只能算核供暖、核供電。必須真正把核能用作推進、機動上才屬於核動力。所以先驅者10、11號、旅行者（航海家）1、2號、伽利略號、尤利西斯號、卡西尼號、新地平線號（新視野）等用核電源、核加熱的航天器嚴格意義上不屬於核動力飛船。 目前核推進還主要分成核熱推進、核電推進、核脈衝推進。 那現實中有沒有航天器使用過核動力推進？還真有，在1967-1988年間蘇俄陸續發射了一系列攜帶迷你裂變堆的間諜衛星，其使命是用雷達搜尋大洋上的美國航母艦隊。這些衛星中第一批（包括墜毀在加拿大的宇宙954號）只是用核能供電，不算真正意義上的核動力。 第二批使用了新設計，反應堆發電除了供養電子裝置外還驅動了霍爾效應推進器（算一種離子推進器）用來穩定軌道，這屬於核電推進，當然是核動力。下面是幾張第二代雷達型海洋監視衛星的圖，尖頭部分是反應堆，其後錐形部分先後是遮蔽和散熱器。 如果不把條件限於天上飛的話，好奇號火星車也都是核動力，都是用放射性同位素衰變發電驅動電動機。 至於沒變成現實的計劃、方案，那真的數不清。之前NASA長期欽定的載人火星任務第一方案就是核熱火箭推進，原理很簡單，用熾熱（溫度近3000開）的裂變堆堆芯直接加熱液氫，把液氫瞬間汽化膨脹噴出，效率是最好的氫氧火箭的兩倍。當然最近幾年NASA的口味有變化，更傾向太陽能電推進去火星了。 本世紀初NASA還有一個大膽的木星冰衛星軌道器（JIMO）計劃，是用功率200-400千瓦的裂變堆驅動質量50噸左右的大型無人飛船前往木星探險，藉助核電推進強大的力量會先後進入木衛四、木衛三、木衛二的軌道，進行非常細緻的考察，甚至可能攜帶木衛二著陸器鑽冰研究。 還有一個上世紀60年代的獵戶座計劃也很著名（不要和後來NASA的獵戶座飛船搞混了），是透過陸續引爆一系列特殊設計的微型核彈衝擊飛船底部有減震器保護的特殊堅固推板猛推飛船。這叫核脈衝推進，非常強大。能讓滿載質量10000噸的巨型飛船直接從地面起飛，用3年往返土星。這計劃美國空軍主導的，希望透過核脈衝推進建立一支可怕的太空艦隊，能裝好幾百枚核彈頭從太空毀滅蘇聯，角色類似太空版的彈道導彈核潛艇，每艘核脈衝太空戰艦質量大約4000噸，差不多是國際空間站的10倍，據說空軍把設計模型給肯尼迪過目時把總統嚇懵了。因為太燒錢以及起飛時帶來嚴重核汙染、政治等原因，被國防部長麥克納馬拉砍了經費就夭折了。 最後再強調一下目前人類太空中的使用核能分核衰變、核裂變。核衰變本身我不想多羅嗦，那是常識。放射性同位素衰變已經廣泛用作發電和加熱，因為結構簡單、輻射低、相對輕巧、安全（不會爆炸或者堆芯熔化）。連玉兔號月球車都有核加熱裝置也就是放射性同位素加熱單元（RHU）。 使用核衰變發電的裝置通常俗稱核電池，原理分四類——用衰變熱給熱電材料或者熱離子裝置直接熱電轉換、把輻射用熒光材料轉換成光再用光伏電池發電、用衰變產生的Alpha、Beta這樣的帶電粒子直接發電，還有就是用衰變熱驅動熱機例如斯特林發動機再帶動發電機發電。因此我不喜歡用RTG（放射性同位素熱發電機縮寫）這詞，更喜歡RPS（放射性同位素能源系統的縮寫）這個更廣義。 RPS的缺點是能量輸出低、功率會隨著燃料半衰期而逐漸降低、無法開關衰變、燃料例如鈽238太貴。為什麼那麼多放射性元素裡非要用鈽238？因為鈽238在衰變能量強大的同時半衰期相對長，達87.7年——也就是說用了87.7年燃料輸出能量才降低一半。並且鈽238衰變發射Alpha粒子輻射，Alpha粒子是不帶電子的氦原子核，電離能力很強但穿透力很低使得遮蔽能相對輕薄，對於目前對重量敏感的航天器非常重要。注意了分清鈽238和239，鈽239才是用於核彈裡的裂變材料。由於鈽的半衰期短，太陽系形成時的鈽都已經衰變成其他元素了，所以鈽只能透過核反應堆人工生產。例如從高放射性反應堆乏燃料中進行復雜的同位素分離，或者用特殊的高中子通量反應堆生產，都麻煩而昂貴。不像鈾那樣有天然鈾礦、提煉濃縮。 核裂變的優點是功率很強大，燃料相對便宜、可以根據需要開關調整功率。缺點是輻射大需要厚重的遮蔽、系統複雜可靠性相對低、相對笨重。現在只有蘇俄在太空真正實際應用過裂變堆。美國曾經發射過一個實驗性的SNAP-10裂變堆上天。後來也有諸多計劃例如前面提到的木星冰衛星軌道器，但最後都被砍了。近來NASA又在搞10千瓦級的迷你裂變堆，希望這計劃最終能修成正果。  至於太空核動力飛船以及核反應堆等的具體設計，那是大坑講起來太複雜了。  我以前還回答過有關問題