这种神奇的发动机，NASA要靠它重返月球？还记得《变形金刚》里机器人们所争夺的“能量块”吗？它体积虽小，但蕴含的能量却不可估量。在目前地球上已探明的能源中，最接近“能量块”的能源毋庸置疑是核能。一公斤铀235核裂变释放的热能大约相当于燃烧2700吨标准煤或1700吨原油。
但是，如果想让人类创造出的机器人随意进行星际穿越，还需要利用发动机或发电机将核热能转化为机械能或电能，使得机器人能有足够的能量运作。
一提到发动机，大家首先想到的可能是柴油机、汽油机或燃气轮机，这些发动机均具有很多精密的高温机械运动部件，需要定期维护保养。今天，大院er将向大家介绍一种机械运动部件很少，甚至没有机械运动部件的发动机——热声发动机。
在认识热声发动机之前，我们先简单了解一下什么是热声效应。早在18世纪初期，热与声之间的相互作用就引起了声学家的兴趣。不仅如此，热与声之间的相互转化现象也不断被人们发现。早在1777年，拜伦·希金斯发现，在将氢气火焰放在一段两端开口的空管子中的适当位置时，管子中会激发出声波，这就好像是管中的火焰在唱歌。因此，人们形象地将这一现象称为“歌焰”效应。
热声发动机是利用热声效应，实现热能到机械能（声能）转化的一类发动机。典型的热声发动机通常包括一段耐压的声学管道、位于管道内的热端换热器、回热器（在驻波热声发动机中，我们有时称其为板叠），以及冷端换热器。管道内通常充注高压惰性气体，如氦气、氮气等。热端换热器和冷端换热器分别与外界热源和冷源进行热交换，从而在回热器两端建立起温差。
热声发动机是一种由外部供热（或燃烧）的发动机，因此它可以利用太阳能、生物质/化石燃料燃烧热、工业余热、核热等不同形式的热源。此外，与传统的发动机不同，热声发动机内部没有任何运动部件，因此它具有结构简单、可靠性高、使用寿命长等突出优点。
热声发动机产生的高强度压力波动可用于驱动多种负载，如脉冲管制冷机、热声制冷机或发电机等。美国Las Alamos国家实验室与Praxair公司联合研制的行波热声发动机驱动脉冲管制冷机用于天然气液化，可实现燃烧30%的天然气，从而液化其余70%的天然气。
热声发电技术是将热声发动机与发电机（声电转换装置）结合，通过发电机将热声发动机产生的声功转换为电功输出的一类技术。
传统热声发电系统主要采用直线发电机作为声电转换装置。当对发动机热端换热器提供一定热量，并冷却发动机冷端换热器，使回热器两端达到一定温差后，系统便会产生自激振荡，热能也会因此转换为声能，并推动直线发电机的活塞和动磁体往复运动，使得发电机定子线圈中的磁通量发生变化，从而感应出电动势对外输出电能。
作为一种新型的热发电技术，热声发电技术以其运动部件少、可靠性高、使用寿命长、热电转换效率高等优点，在空间电源、太阳能热发电、分布式能源系统等领域具有发展潜力和重要应用前景。美国拟在2025年前后重返月球，将空间核反应堆电源送上月球为人类基地供电。该空间核反应堆电源采用自由活塞斯特林发电机技术作为热电转换方案，目前已完成带核样机地面测试。