坐着氢弹去太空?NASA重启核聚变火箭研究!

如果美国宇航局想要更快到达火星,那就要解决许多火星任务带来的问题,比如危险的辐射、太空食物储备和幽居病(因长期离群独居而引起的忧虑、烦躁等情绪)等等。

但是目前的化学燃料火箭无法帮助我们快速实现这一目标,于是一群工程师开始重启一台 1972 年就熄火的核火箭发动机进行研究。

化学燃料燃烧所提供的能量能够将宇航员送上月球,但是借助这种火箭技术前往火星将是一个漫长的旅程。

所以科学家们把目光重新转移到了核动力火箭的研究。尽管探索核裂变技术的研究能够追溯到上世纪 50 年代,但是这种引擎从未真正飞起来过。

于是 NASA 马歇尔太空飞行中心的研究人员再次寻求开发核火箭。核热推进项目将创造出一种高效能的航天器,能够在相当短的时间内使用少量燃料向遥远的行星运送沉重的载荷。

去年 8 月份,美国宇航局宣称与原子能公司 BWXT 签订了一份 1,880 万美元的协议,来为热核推进系统(NTP)设计燃料和反应堆,而这项新火箭技术有可能开启太空探索的新纪元。

美国宇航局马歇尔太空飞行中心 NTP 项目的主要负责人 Michael Houts 称:“NTP 的强大力量将让我们实现快速的火星往返旅行,而且有可能帮助我们打造出更加先进的系统”。

NTP 火箭发射所产生的推力足以达到化学燃料火箭的两倍。NTP 火箭不借助氧气燃烧燃料,而是使用核裂变反应堆作为火炉,加热液态氢并且排出氢气作为推力。

火箭从推进系统获得推力的大小主要取决于它向后喷射粒子的速度。BWXT 公司参与代工的一位研究人员 Vishal Patel 称:“热核推进系统能够让你更快的达到火星,它的速度几乎是目前火箭的两倍。我们希望能将前往火星所花费时间缩减到 3-4 个月”。

核动力火箭就是用核能作为动力,代替传统的化学能燃料的火箭,核动力火箭无论是在动力上还是续航力上都比传统的火箭有着无可比拟的优势,所以核动力火箭是未来的新方式。

一趟往返的火星之旅大约需要 500 天左右,根据轨道的不同需要的时间也会出现变化,我们目前使用的是传统的推进系统,宇航员需要在宇宙深空中暴露数百天的时间。

来自太阳或者宇宙深空的射线都会对宇航员健康构成威胁,长时间的空间飞行会使得骨骼和肌肉出现萎缩、机能降低。而核火箭这一革命性动力可极大缩短空间飞行的时间,往返火星的时间将缩减至 4 个月。

与其它使用反物质或者核聚变的推进系统计划不同,研究人员一直在考虑核裂变火箭技术的可行性。

这一技术的具体研究开始于 1955 年原子能委员会的漫游者项目(比建立 NASA 还早了 3 年),项目以 NERVA 火箭原型为基础,但后来由于缩减开支在 1972 年停止了研发进程。

在那时美国宇航局已经暂停生产阿波罗 18-20 号飞船和土星 5 号运载火箭。NTP 技术在上世纪 80 年代末和 90 年代初的太空核热推进项目(SNTP)中得到短暂的复活,但是这个项目同样在飞行测试之前就耗光了投资。

BWXT 公司 NTP 项目负责人 John Helmey 称:“关键在于之前在 NERVA 火箭上的研究数据得到很好的记录,我们并不是从零开始。我们是在当时研究的基础上进行的研究”。

在合同约定内,BWXT 将致力于燃料原件和反应堆芯的概念设计,而现在这项研究面临多项挑战。

美国国家航空航天局(NASA)马歇尔太空飞行中心在三年的合同期里,BWXT 将提供实现核热推进技术所需的技术和方案数据,包括制造和测试原型燃料元件,并帮助 NASA 达到核许可和监管要求。

BWXT 还将帮助 NASA 的计划制定者们解决与核热推进计划有关的可行性问题。