新的核發動機概念可能有助於實現3個月的火星之旅

2020-11-08 科普島


西雅圖超安全核技術公司（USNC-Tech）已開發出一種新型核熱推進（NTP）發動機的概念，並將其交付給NASA。該概念被認為比以前的NTP設計更安全，更可靠，並且效率遠高於化學火箭，它可以幫助實現利用核動力徹底改變深空旅行的目標，從而將地球-火星的旅行時間縮短至僅三個月。

由於化學火箭已經接近其理論極限，並且電子空間推進系統具有如此低的推力，因此火箭工程師繼續尋找方法，以使用某些核能變體來製造更高效，更強大的發動機。如果設計合理，這種核火箭的效率可能是化學品種的幾倍。問題是要生產出足夠輕，安全到足以在地球大氣層以外使用的核反應堆，尤其是在太空飛行器載有機組人員的情況下。

根據USNC-Tech的首席工程師Michael Eades博士的說法，新概念引擎比以前的NTP設計更可靠，並且可以產生化學火箭特定脈衝的兩倍。比衝是衡量火箭效率的標準。

為了給概念加油，UNSC-Tech使用全陶瓷微囊化（FCM）燃料為發動機的反應堆提供動力。這種燃料以高含量低濃鈾（HALEU）為基礎，它是從再加工的民用核燃料中提取的，其富集度在5％到20％之間–比民用反應堆高，比海軍反應堆低。然後，將燃料封裝成塗有碳化鋯（ZrC）的顆粒。

該公司聲稱，這種燃料比常規核燃料堅固得多，並且可以在高溫下運行。這樣可以產生更安全的反應堆設計，並具有高推力和比衝，而以前只能用高度濃縮的鈾才能獲得。另外，可以通過當前的供應鏈和製造工廠來生產這種燃料。

希望這個新概念能導致核發動機大幅度減少深空任務的時間，而載人火星任務只需三個月即可到達。除此之外，該概念還針對商業市場以及NASA和美國國防部，允許進行更具野心的私人任務。

USNC-Tech執行長Paolo Venneri博士說：「 USNC-Tech設計的關鍵是地面和空間反應堆技術之間的有意識重疊。」 「這使我們能夠利用地面系統在核技術和基礎設施方面的進步，並將其應用於我們的空間反應堆。」

該項目是由Analytical Mechanics Associates（AMA）為航天局管理的有關NTP飛行的研究的一部分。USNC-Tech表示，該概念「旨在實現成功的近期系統演示並減少全面部署的障礙」，但我們懷疑，前往火星的第六個月往返行程可能仍遙遙無期。

https://newatlas.com/space/nuclear-thermal-propulsion-ntp-nasa-unsc-tech-deep-space-travel/

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