福州科技界关注：月球探测器如何熬过14天极寒月夜？核热源与化学供热系统深度解析
月球表面的夜晚漫长而严酷——持续约14个地球日，温度可骤降至零下180℃。对任何着陆器而言，能否安全“越冬”，直接决定科学载荷能否持续工作、数据能否有效回传。这一技术瓶颈，正牵动包括福建航天科研合作单位在内的国内深空探测关注者。当前主流方案有二：成熟但受限的放射性同位素热源，以及快速崛起的化学能热电系统。
核热源：可靠却稀缺的“太空暖炉”
钚-238供应紧张成现实制约
自苏联“月球车”到阿波罗任务遗留的月面实验站，放射性同位素热源（如钚-238衰变产热）始终是保障设备越夜的核心手段。其不依赖光照、输出稳定，部分阿波罗装置甚至连续运行八年之久。然而，这种“核级暖炉”的关键原料——钚-238，全球产能极为有限。美国曾长期依赖俄罗斯进口，后因俄方停产陷入断供危机；虽已重启本土生产，但年产量仍远不能满足深空探测（如木星、土星任务）的优先需求。这也意味着，面向月球的中小型探测项目，尤其是福州参与的商业载荷协同研发方向，在申请核热源时往往需排队数年。
在福建高校与中科院福建物构所参与的月球原位资源利用（ISRU）前期研讨中，专家普遍指出：核热源的高门槛，客观上为非核替代技术创造了落地窗口——尤其对以短期科考、技术验证为目标的月球任务而言，更灵活、更易部署的方案更具现实意义。
化学能热电系统：源自福州产学研视野的务实之选
NITE技术实现供热供电一体化
面对核材料瓶颈，美国多所研究机构与企业转向化学路径。其中，夜间综合热电系统（NITE）最具代表性：它以过氧化氢为氧化剂，搭配特定金属燃料，通过可控氧化还原反应释放热量，并同步利用热电转换模块将部分热能转化为电能，实现“一炉两用”。该思路与福州大学新能源材料团队在微型化放热反应系统方面的基础研究形成潜在呼应，凸显了化学能方案在工程适配性上的优势。
三大优势：为何化学供热正成为月球“过夜新标配”？
1. 供应链自主性强：过氧化氢是常规火箭推进剂组分，金属燃料亦属工业常见材料，规避了核材料的严苛审批、高昂成本与国际管制，契合我国及福建本地商业航天企业对快速迭代、合规可控的技术路线诉求。
2. 任务集成度高：可直接复用着陆器剩余的过氧化氢推进剂作为热源，无需额外增加载荷体积与质量，显著提升整器效能——这对福州高新区多家专注微小型航天器研制的企业具有直接参考价值。
3. 功率调节灵活：通过精确控制燃料供给量，系统可在毫瓦至百瓦级区间动态响应保温或短时机动供电需求，远超固定低功率核电池的适用边界，为月球车短程巡视、极区水冰探测等场景提供新可能。
目前，NITE已完成地面高保真验证，技术成熟度达TRL-5级，计划在未来12–18个月内开展月面环境模拟试验。它既是核热源短缺期的务实过渡方案，更是面向商业航天、低成本探月的可持续选择。
福州视角下的未来应用图景
化学能系统在月球探测中的适配场景
福州科研力量正积极参与相关技术预研与标准讨论：• 月球南极短期探测：针对永久阴影区水冰资源勘查任务，化学供热系统可支撑数日—数周作业，成本仅为定制核电源的几分之一；
• 商业载荷规模化部署：美国CLPS计划带动大量中小型仪器登月，类似福州民营航天企业承接的科学载荷，采用化学能系统可大幅提升单次任务成功率与科学产出比；
• 载人探月前期支持：为保障宇航员抵达前的无人科考站稳定运行，化学供热系统可作为首批部署设备的关键生存保障。
诚然，化学能系统能量密度低于核能，尚难支撑长达数月的连续作业。但对于日益增多的轻量化、目标导向型月球任务而言，它已在成本效益、技术成熟度与供应链韧性三方面展现出不可替代的优势。从依赖“核能奢侈品”到构建“化学能工具箱”，人类探月的能源策略正迈向更务实、更多元的新阶段——而福州，正以产学研协同的姿态，融入这场静默却深刻的变革。
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