文／穿山甲

在地球上，我們每天都依賴能源來驅動生活中的各個方面，從電力、交通到供暖與製冷。但你是否想過，在浩瀚無垠的太空中，能源該從何而來，又是如何取得與被利用的呢？今天，我們將一起探索太空中的能源來源，揭開這些令人驚奇的科學奧祕。

太陽能量 無盡來源



太陽能是太空中最豐富的能源之一。太陽每天釋放出大量能量，以電磁波的形式傳播到太陽系的各個角落。太空探測器與國際空間站，利用太陽能板來捕捉這些能量，為其提供所需的電力。太陽能板由若干光伏電池所組成。在地球上，太陽能會因為陰雨與日夜變化讓發電受到限制，但在太空中，太陽能板可以幾乎不間斷地接收到陽光。雖然有時可能會因為任務需要跑至陰影區，也就是地球夜晚的那一側，而無法接收太陽光，但只要持續待在受光面，發電幾乎不會有任何阻礙。因此，太陽能成為太空任務的主要能源來源之一。朱諾號(Juno)是NASA為了探索木星所開發的太空探測器，與此前的太空飛行器不同的是，朱諾號完全依賴3塊巨大的太陽能陣列板來提供動力，同時提供飛行的穩定性。

除了太陽能，核能也是執行太空任務的重要能源來源。核能以高能量密度與穩定性而著稱，特別適合長期的深空探測任務。放射性同位素熱能發電機是一種核電池，先利用放射性物質衰變產生熱能，再透過熱電元件將熱能轉換成電能。熱能發電機在行星探測器、火星車與其他無人探測器中被廣泛使用。通常太陽能陣列發電常應用於接近太陽系中心或繞行地球的衛星，而熱能發電機常用於執行遠離太陽系中心的任務，因為遠離太陽就沒有其他容易取得能源的方法，太陽光也會愈來愈弱；事實上朱諾號繞行木星所獲得的太陽光最多僅地球的4%，遠離太陽系情況將會愈發嚴苛。

著名的太空探測器航海家1號與航海家2號於1977年發射，在這些探測器的旅途中，發現了木星的巨型風暴、土星環的詳細結構、天王星與海王星的衛星特徵等。令人驚嘆的是，這些探測器至今將近50年仍在運作，並繼續向地球傳回寶貴數據。這要歸功於可靠的熱能發電機，該技術展示了極端環境中的持久性與穩定性。熱能發電機使其能夠在距離太陽極遠的地方運行，遠遠超過了最初預計的壽命。

穩定核能 持續發電



在2015年的電影《絕地救援》中，主角被獨自遺留在火星表面上，解決了用餐與居住問題後，主角旋即積極地想與地球取得聯繫，便突然想起以前被遺留在火星上的拓荒者號，想用它來進行通訊。在前往尋找的過程中，路途非常遙遠，為了節省車輛能源而調整了車內的空調系統，主角在前往目的地的路上冷得直發抖，只好打道回府。後來將埋在基地附近地底的裝置挖出並放置於車內，車內瞬間就暖和起來。這個裝置就是放射性同位素熱能發電機，只是主角將它當作暖爐使用。

太空探索不僅讓我們了解了宇宙的奧祕，也啟示了能源利用的新思惟。這些太空能源技術有望在未來為我們提供清潔、可持續的能源來源，推動人類文明邁向新的高峰。讓我們期待未來，見證這些奇妙的能源技術如何改變我們的生活與世界。