和地球不同，月球的晝夜溫差特別大，長達近半個月的黑夜使月表溫度會降到零下一百多度，如何讓月球上的嫦娥四號安全的度過漫漫長夜而不凍壞，是一個重要的課題。早在2013年的嫦娥三號探測器上，就已經(jīng)裝備了為嫦娥保暖的“核電池”，而現(xiàn)在嫦娥四號上的“核電池”功能更強大，不但能夠為嫦娥保暖，而且還可以在夜間為一些設(shè)備供電，保證在設(shè)備在極端低溫下能夠正常工作。不過，這塊由钚-238（Pu-238）放射性同位素打造的“核電池”，是原裝的俄羅斯“進口貨”。

嫦娥四號著陸成功后，世界各地媒體進行了廣泛報道，對嫦娥四號首次月背著陸也是贊美有加。《人民日報》報道俄羅斯國家航天集團總裁羅戈津接受采訪時說：“在嫦娥探月的大型項目里，俄羅斯人也有自己的貢獻，嫦娥四號的電力供應(yīng)系統(tǒng)就采用了俄羅斯提供的放射性同位素電池（俗稱核電池），俄中兩國將在更多的太空領(lǐng)域展開合作，造福兩國人民”。

不同于嫦娥三號，嫦娥四號的核電池不但可以通過發(fā)出熱量給探測器上的設(shè)備保溫，而且可以輸出約2w功率的電能，保證“月夜溫度計”在長達半個月的寒冷夜晚持續(xù)工作。其他大型設(shè)備需要更大的電能，核電池不足以支撐，因此只能休眠保溫等待月晝的來臨。月夜溫度計是嫦娥四號的新裝備，它可以在月球夜間持續(xù)工作，測量月夜的連續(xù)實際溫度，并回傳給地球。

那么，嫦娥四號上面的這塊钚-238核電池為什么要購買俄羅斯的呢？原來，由于時代的發(fā)展與技術(shù)的革新，且“钚”的用途有限，我國早在20多年前就已經(jīng)關(guān)停了“钚元素”及其同位素的生產(chǎn)，美國在2012年前也沒有再生產(chǎn)“钚”元素，而俄羅斯繼承了前蘇聯(lián)的衣缽，一直保持著“钚”的生產(chǎn)線。由于美國的深空探測器都需要核電池來保溫，因此美國上世紀(jì)90年代到2010年左右，連續(xù)向俄羅斯購買了10多年共約20余公斤的“钚”元素，直到2012年美國重啟钚元素的生產(chǎn)。

在深空探索領(lǐng)域，針對同位素加熱設(shè)備有兩種，一種叫做“放射性同位素加熱器”（簡稱RHU），另一種叫做“放射性同位素?zé)犭姍C”（簡稱RTG）。其中RHU只用作給設(shè)備進行加熱、保溫，而RTG的能力在于可以將同位素裂變產(chǎn)生的熱能變成電力輸出，來給那些看不到太陽的地方或者深空探測的時候提供動力。

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人類對钚元素的研究使用開始于二次大戰(zhàn)時期。戰(zhàn)后冷戰(zhàn)時代美蘇爭霸的太空領(lǐng)域，大量的衛(wèi)星、飛船使用了放射性钚-238的同位素核電池，其中就包括大名鼎鼎的阿波羅登月飛船。冷戰(zhàn)結(jié)束、前蘇聯(lián)解體后，對這些放射性同位素的需求逐漸放緩，美國也于90年代中期暫停了钚的生產(chǎn)線，轉(zhuǎn)而向俄羅斯購買。但是由于美國NASA有著龐大的深空探測計劃：惠更斯探測器、多艘火星探測器、火星車、冥王星探測器等都有用到核電池，因此美國人從2010年左右重啟了钚生產(chǎn)線，目前美國每年能生產(chǎn)大約2公斤钚，用于能夠滿足美國“核電池”和其他科研試驗的需求。

由于我國啟動“深空探測”的時間較晚，“核電池”的需求也不是特別迫切，近年來個別實驗用的“钚”大多進口而來。隨著我國深空探測——月球基地、火星、天王星任務(wù)的臨近，在遙遠的深空微弱的陽光已經(jīng)不能滿足探測器熱能需要的時候，“核電池”的重要性就凸顯了出來。相信以后會在更多的中國探測器上看到“核電池”的身影。