欧洲即将执行的火星任务将使用一种开创性的核动力装置，利用镅的放射性衰变为其部件保温，这在航天器上尚属首次。欧空局（ESA）于5月16日宣布了这一计划，同时公布的还有与美国国家航空航天局（NASA）达成的协议细节，该协议明确了美国国家航空航天局对这一拖延已久的任务的贡献。欧空局原本与俄罗斯航天局（Roscosmos）合作执行这一任务，但在俄罗斯入侵乌克兰后于2022年取消了合作。

欧空局 ExoMars 火星探测器 "罗莎琳德-富兰克林 "的艺术家印象图。图片来源：ESA/ATG medialab

利用放射性元素衰变产生的热量的装置，即放射性同位素加热器（RHU）可以让航天器在不依赖太阳能电池板产生的电能来取暖的情况下运行。欧空局历来依靠美国或俄罗斯合作伙伴为任务提供使用钚238的RHU，但自2009年以来，欧空局一直在开展自己的计划，制造放射性同位素加热器以及提供电力的电池。

欧洲 RHU 将加热任务着陆平台上的组件，该平台将漫游车部署到火星表面。在漫游车离开平台并打开太阳能电池板之前，着陆器会为漫游车供电。位于荷兰诺德韦克的欧洲空间研究与技术中心（ESTEC）的欧空局火星探测小组组长奥森-萨瑟兰（Orson Sutherland）说，因此延长着陆器的寿命可以在部署漫游车过程中出现问题时提供备用电源。

镅衰变

欧空局的加热器装置不仅是欧洲的首创，也是世界上第一个使用镅-241的地方。镅-241是钚衰变的副产品，每克功率低于其前身。但镅-241的数量更多，价格也更便宜，这意味着即使RHU需要更多的同位素才能运行，它们的总体成本也可能更低。"萨瑟兰说："开发并发射欧洲 RHU 将是欧空局的首创，也是一项重大成就。

罗莎琳德-富兰克林号漫游车拥有独特的装备，可以寻找火星上远古生命的踪迹，其2米长的钻头可以让它在火星表面下钻得很深。但这项任务原定于2018年发射，甚至在与俄罗斯的紧张关系升级之前，就已经因为技术问题和COVID-19大流行而推迟了。

欧空局不得不从根本上重新考虑飞行任务，以便在没有俄罗斯航天局参与的情况下进行，俄罗斯航天局本应负责建造着陆器，战争带来的现状导致欧空局只能从头设计的新着陆器，并依靠美国国家航空航天局来填补任务计划中剩余的漏洞。根据协议，NASA 将提供在 2028 年发射 ExoMars 的能力，并为着陆器提供制动发动机。美国国家航空航天局还将为漫游车提供放射性同位素加热器。

未来的电池

镅 RHU 是欧洲利用放射性同位素能源装置（ENDURE）项目的一部分。由于这些装置含有放射性材料，因此需要在发射前进行认证。莱斯特大学（University of Leicester）的物理学家和太空动力系统专家理查德-安布罗西（Richard Ambrosi）说，该合作项目正在努力满足2028年的发射安全要求。

ENDURE公司的目标是在本十年结束前开发出能够为航天器提供电力而不仅仅是热量的镅电池，以便在2030年代初及时执行欧空局的一系列月球任务。RHU使用的是放射性衰变自然产生的热量，而核电池（称为放射性同位素热电发电机）则将热量转化为电能。

位于英国塞拉菲尔德的国家核实验室将利用英国民用发电厂的乏核燃料制造加热器和电池所需的镅颗粒。

萨瑟兰说，欧空局拥有自己的加热装置将使该机构能够扩大其探索范围。他说："在火山口等阴暗区域或夜间为飞行系统保温的能力将使以前无法进入的区域得以探索，并延长任务的寿命。"