美拟二七年测试核动力火箭
2023-02-14 4006 宋涛 澳门日报
美国航太总署(NASA)与国防部高级研究计划局将合作开发“核推进系统”,也就是热核动力火箭,应用在国防安全和太空探索,为载人火星探索任务作準备。美国拟最早于二○二七年在太空测试先进的核动力火箭推进技术。NASA数十年来一直致力研究核热推进概念,也就是将核分裂反应炉的热能导入氢气推进剂,这些氢气在加热后快速膨胀并由喷嘴喷出,产生推力,据信在动力转换效率上高于传统化学反应火箭引擎。
NASA表示,这项新技术将大大缩短宇航员往返深空的时间,这是执行载人火星探索任务需要具备的一项重要能力。
根据合作计划,NASA将负责核动力引擎的技术研发,国防部高级研究计划局将负责包括火箭系统集成和採购、审批、调度和安全等在内的整个计划,并确保核动力引擎与飞行器的整体组装和集成。
NASA和国防部高级研究计划局没有透露“核推进系统”的任务细节,仅提到代号为X-NTRV的太空船,据介绍,它的飞行高度至少离地球七百公里以上,甚至高达二千公里的轨道上航行,以确保任何放射性物质在重返大气层之前,都已衰减到可接受的水平。NASA认为,核热推进对于将把人类送上月球以外、更深远的太空,至关重要。运用核热推进技术从地球前往火星可能需要约四个月,而传统化学动力引擎则需耗时约九个月。
NASA指出,在核动力火箭引擎中,核反应堆中的核裂变会产生极高的热能,发动机将热能传递给液体推进剂,推进剂受热迅速膨胀并通过喷管高速排出,产生强大推力。核动力火箭的能效是传统化学燃料火箭的三倍甚至更多。常见的核裂变技术发动机包括核脉冲火箭、核电火箭、核热火箭以及核冲压火箭等,以核热火箭为例,其反应堆结构比陆基核电站的规模要小很多,铀-235的纯度要求更高,达到百分之九十以上。核动力技术用于太空环境时,也会面临核辐射的危险,如果克服这些困难,那么在核聚变发动机无法实现的前提下,核裂变发动机技术也能为太阳系内的探索服务,甚至可进行无人飞船恆星际之旅,可带来强大续航力,这是传统化学能发动机所不能比拟的。
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