核動(dòng)力航天器屬于科幻小說(shuō)的范疇，對嗎?盡管理論上將人類(lèi)帶到其他天體是非常棒的，但我們經(jīng)常被告知這種技術(shù)超出了目前可能的范圍。至少，如果你問(wèn)他們這件事，大多數人一定會(huì )告訴你。但請原諒那些無(wú)知的群眾;他們可能不知道美國在大約60年前就擁有了核火箭發(fā)動(dòng)機。感謝洛克希德·馬丁公司與DARPA新達成的協(xié)議，我們即將再次擁有它們。

在洛克希德·馬丁公司新聞頁(yè)面上發(fā)布的一份新聞稿中，該公司在其位于科羅拉多州丹佛市的研究機構宣布，該公司已從國防高級研究計劃局(DARPA)獲得了一份利潤豐厚的合同，以開(kāi)發(fā)一種核動(dòng)力航天器，該航天器能夠將美國宇航員及其盟友帶到火星和小行星帶等遙遠的地方。該項目被稱(chēng)為敏捷地月操作示范火箭(DRACO)，預計不會(huì )在遙遠的十年內產(chǎn)生成果，而是在當前的十年結束之前產(chǎn)生成果。

但要了解美國核火箭技術(shù)的現狀，我們需要熟悉這些發(fā)動(dòng)機的工作原理以及它們過(guò)去的樣子。從本質(zhì)上講，科學(xué)家們開(kāi)發(fā)了兩種不同的形狀因素，以利用裂變的力量來(lái)推動(dòng)航天器。有核電火箭(NER)，它利用裂變反應釋放的中子能量來(lái)利用電力為離子推進(jìn)器提供動(dòng)力，或者是更熟悉的核熱火箭(NTR)。DARPA要求洛克希德·馬丁公司制造核熱火箭，使用傳統的化學(xué)火箭燃料和裂變反應堆核心，目標部署日期不晚于2027年。

”這些更強大、更高效的核熱推進(jìn)系統可以提供目的地之間更快的運輸時(shí)間。洛克希德·馬丁航天公司月球探索活動(dòng)副總裁柯克·希爾曼(KirkShireman)表示，縮短運輸時(shí)間對于人類(lèi)登陸火星任務(wù)至關(guān)重要，以限制宇航員受到的輻射。“這是一項主要技術(shù)，可用于將人員和物資運送到火星月亮。安全、可重復使用的核拖船航天器將徹底改變地月作業(yè)。核熱推進(jìn)具有更高的速度、靈活性和機動(dòng)性，在地月空間也有許多國家安全應用。”

從理論上講，核熱火箭只需要少量的運動(dòng)部件，就可以提供當今最好的純化學(xué)火箭的功率重量比和整體燃油經(jīng)濟性。通過(guò)在火箭石墨慢化核核心中刻有凹槽的小通道運行低溫氫等典型火箭燃料，火箭可以將前往火星等高度優(yōu)先目的地的旅程縮短數月。即使在2023年，這聽(tīng)起來(lái)也像科幻小說(shuō)。但事實(shí)上，人類(lèi)在60多年前就設計并建造了第一艘航天器級核熱火箭。

被稱(chēng)為火箭飛行器應用核發(fā)動(dòng)機(NERVA)的第一枚經(jīng)過(guò)測試的核熱火箭是洛斯阿拉莫斯國家實(shí)驗室的創(chuàng )意，該團隊在制造世界上第一個(gè)部署在上空的戰備核武器方面發(fā)揮了重要作用。第二次世界大戰結束。NERVA火箭與Westinghouse和Rocketdyne等火箭領(lǐng)域的知名公司建立了合作，在1964年至2017年最成功的測試中，輸出了246,663牛頓(55,452磅)的推進(jìn)力，比沖為710秒(7.0公里/秒)。1973年。最終，理查德·尼克松(RichardNixon)政府連同整個(gè)阿波羅計劃在20世紀70年代初砍掉了NERVA火箭，以專(zhuān)注于解決離家更近的問(wèn)題。

原則上，洛克希德·馬丁公司目前正在開(kāi)發(fā)的核熱火箭的運行方式與NERVA曾經(jīng)的運行方式非常相似。但是，雖然NERVA只受益于20世紀60年代中期的技術(shù)和一兩年的核能研究，但DRACO項目將受益于最新、最好的高科技傳感器、計算機輔助子系統以及七十年的研究，為每個(gè)應用制定完美的NTR。與NERVA使用相當標準的鈾235同位素為自身提供動(dòng)力不同，DRACO將使用一種特殊的高含量低濃縮鈾(HALEU)，濃縮度高達20%，但也可低至5%。

這種特別節能的HALEU形式的鈾238可以比20世紀60年代和70年代實(shí)現的核熱能釋放更加可控和可預測。在弗吉尼亞州林奇堡核部件制造商BWXTTechnologies的幫助下，洛克希德·馬丁公司希望擁有一座核裂變反應堆，以及高度勞動(dòng)密集型的HALEU裂變燃料，準備好在2020年代結束之前等待DRACO的第一輪現場(chǎng)測試，BWXTAdvancedTechnologiesLLC總裁JoeMiller制定的游戲計劃也是如此。

”在過(guò)去的幾年里，BWXT的核熱推進(jìn)燃料和設計不斷成熟，我們很高興能夠憑借向美國政府提供核產(chǎn)品和能力的能力進(jìn)一步擴展到太空。”米勒在洛克希德·馬丁公司的新聞稿中解釋道。“我們期待著(zhù)在弗吉尼亞州林奇堡的工廠(chǎng)建造反應堆并制造燃料。”至于洛克希德·馬丁公司的操作結束，即航天器本身，目前細節似乎很少。至少從計算機生成的數據來(lái)看是這樣。從登月艙提供的圖像來(lái)看，他們的新型核航天器在視覺(jué)上似乎與當前的獵戶(hù)座多用途載人飛行器沒(méi)有太多共同之處。

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