这是中国的第一辆火星车。
这一辆是美国跟我们一样同期到达火星的毅力号火星车。
单从外形上看，我们很明显的就可以看得出来，中国使用的是太阳能，所以必须长出翅膀，而美国使用的是核能，所以……一个很简单，但未必是所有的都能回答的问题，在火星上跑的火星车，到底是使用太阳能好，还是核能好呢？因为每台火星车被安排的使命跟寿命不同，所以单纯的用动力源的方式去判断火星车到底是太阳能好还是核能好，这明显是不合理的。
但我们基本可以肯定的是，在未来，如果人类要发送重量级的探测器到火星，甚至是距离太阳更遥远的土卫六去探索的话，那么唯一的选择就只有核能了。
因为在距离太阳越远的地方，单位面积内所能捕获的太阳能就越少，而在火星上，虽然被阳光照到的强度要比地球上的弱，但也还算能用，可是火星上漫天的风沙可就不太好处理了。
美国好奇号之前的索杰纳号，机遇号，勇气号都使用了太阳能，而太阳能板上不可避免就是积灰断电的问题，所以从2012年的好奇号开始，NASA的工程师就使用了核能作为火星车的主要动力能源。
使用核能来做核电池的元素可不是核电站中的铀，而是钚-238，比如说毅力号的核电池，准确的叫法应该是多任务放射性同位素热电发生器（MMRTG），它利用的是钚-238的自然放射性衰变所产生的热量来发电的，在电池刚开始工作的一段时间之内，输出的功率可以达到110瓦。
而这种核电池的核心部件，一是通过衰变来提供热源的钚-238，二是可以将温差信号转换成电势信号的热电偶。
那么这核电池的工作原理到底是怎么样的呢？其实这个原理是很简单的，理论上就是将钚-238衰变所产生的热量来造出一个可以达到温差的环境，进而将这个温差给转化为电能的。
原理虽是简单，但造起来可不是那么一回事了，热电偶利用热电效应的原理，将两种不同的导体或者半导体组成一个回路，然后让这两个不同的导体处在高低两个不同的温度端中，使它们在回路中产生一个电势，最终形成电流。
这一步确实也很简单，但问题就在于这种热电的转化效率极低，就算是这方面做得最好的美国，他们在好奇号以及毅力号上所使用的核电池的效率仅达到了4.3%而已，但这也算是相当的高了。
而这低转化率意味着需要更多钚-238，可最关键的难点就在于，相较于核电站中的铀-235，钚-238可没那么好生产。
它是需要用中子去照射镎237，使得镎237变成镎238，然后镎238经过一次β衰变才转化为钚238。
这些环节可不像化学反应那样那么容易操作，比如说美国，因为没有国会的支持，他们为了生产钚238，这就需要美国的资源部去调动三个国家实验室的专家和设备，这样也才能做到一年400克的产量。
即便是五年之后，美国的钚-238的年产量也才1.5公斤，而像毅力号这样的火星车，它一块核电池上所使用的二氧化钚就达到了4.8公斤，单换成钚-238的话就将近4.2公斤了。
这产量，这消耗量，就毅力号上的那一块核电池，成本就高达7000万美元。
而它之所以贵，其实并不完全只是因为钚的生产得不到美国国会的支持，而使得它的年产量低的原因。
因为在冷战时期，美国为了制造大量的核弹用的钚239，所以生产出了大量的钚238，并且那时候的产量一度高到了100公斤每年的程度。
但后来美国认为自己已经拥有了足够多的核燃料，并且也算是对裁军协议的一种表示，因为那时候大部分钚-238都来自于一个叫萨凡纳河的军事基地，而不是国家实验室，所以1988年时，美国就停止了钚-238的生产，但那时候美国已经有了好几十公斤的钚-238库存。
而到了今天，因为掩埋了大量的核废料，所以萨凡纳河基地的遗址已经成为了地球上污染最严重的地方之一。
可见这种燃料的代价并不只是体现在制作成本与产量上而已。
既然使用钚-238来作为核电池的燃料成本那么大，那为什么还要用它呢？不考虑一下其他的衰变元素？很多不得已的选择都是综合各种因素后才能得到的最佳结果，而钚-238的选择也正是如此，相较于其他的放射性元素，钚-238是属于α衰变，这种衰变只会产生α粒子跟少量的中子，这种粒子的穿透力弱，容易屏蔽，且发热量也足够高，86.4年的半衰期也很适中，做出的核电池的输出功率平均每年仅下降几个百分点，而不会出现衰变过快而导致核电池寿命大减或者是半衰期过程而导致做出来的电池的功率不足的问题。
所以钚-238是众多放射性元素中的最佳选择。
其实核电池已经成为了人类未来更遥远的太空探测的必然选择，比如说，美国计划于2026年发射去探测土卫六的蜻蜓号探测器，它上面使用的就只能是核电池了。
因为在大气朦胧的土卫六上，太阳能根本发挥不了什么作用，而在更遥远的深空，阳光虽能抵达，但强度却已到了几乎可以忽略的程度，能有效转化的电能已经微乎其微。
早在2009年，美国国家科学院曾直言，只有美国拥有足够多的钚，未来才有可能对太阳系的外层进行更多的探索，而自1988年美国停止了钚-238的生产以来，他们后期在卫星或者一些探测器上所使用的钚-238大多是从俄罗斯购买的。
比如说2011年发射的好奇号上所使用的核电池中的钚就含有俄罗斯所生产的。
但钚-238并不是有钱就能买到的，因为其中还有一些地缘政治的问题掺杂其中，比如说几年前，俄罗斯在重新谈判钚-238的购买协议之前就曾拒绝了向NASA交付钚的协议。
与此同时，负责监督美国所有核燃料制造工作的能源部，多年来一直在游说国会拨款重启国内钚的生产，目的是分担NASA和能源部的成本，但每次都被拒绝了。
所以用在毅力号上的核电池成本能贵到7000万美元也就很容易理解了。
因为钚-238就像是冷战期间美苏争霸的产物，所以中国在核电池上使用的钚是需要从俄罗斯进口的。
目前就核电池这一块，对于我国而言，其实也算是刚入门的水平吧，比如说在嫦娥4号上使用的核电池仅有2.5瓦，与美国毅力号上的110瓦相比还有着好几十倍的距离呢。
可这瓦数的差距，在表面上好像倒也不能说明什么，但关键的就在于前面所提到的转化率上，毅力号上的核电池转化率是4.3%，可我们使用在嫦娥四号上的却不足0.1%。
所以在核电池上，不说钚-238的生产了，就单说与美俄在转化率方面的技术上，我国确实还是存在着不小的差距的。
所以就跟开头所说的，中国的第一辆火星车使用的为什么是太阳能，这除了跟中国的第一次玩火星，最主要的使命是在轨道器上，而不是在火星车上之外，其实中国的光伏发电技术还是非常强的，在火星车上的电能转化率可以高达80%，即便是在太阳能强度比地球弱60%的火星上，它也完全足以在寿命期内完成自己的使命，所以也就暂时没有必要装上那么昂贵的核电池了。
