NASA核动力火箭将缩短火星之旅时间

NASA核动力火箭将缩短火星之旅时间

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nasa

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来源

1.

https://www.nasa.gov/general/nuclear-electric-propulsion-technology-could-make-missions-to-mars-faster/

2.

https://www.nasa.gov/space-technology-mission-directorate/tdm/space-nuclear-propulsion/

3.

https://www.jpl.nasa.gov/nmp/ds1/tech/ionpropfaq.html

4.

https://www.tanaka.com.cn/elements/news-cred-20200729-01/

5.

https://www.space.com/nasa-darpa-nuclear-thermal-rocket-draco-2026

6.

https://www.energy.gov/ne/articles/6-things-you-should-know-about-nuclear-thermal-propulsion

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https://www.sciengine.com/doi/10.1360/SST-2023-0202

8.

https://x-energy.com/why/nuclear-and-space/nuclear-thermal-propulsion

美国国家航空航天局（NASA）正在研发一种新型核动力火箭，这种火箭使用核裂变技术提供动力，有望将前往火星的时间缩短一半。核热推进系统通过加热氢推进剂产生能量，相比传统的化学推进系统具有更高的效率和推力。NASA计划在未来十年内实现这一技术的应用，这不仅将加速人类对火星的探索，还可能为未来的深空探测任务提供更强大的支持。

核动力火箭主要通过两种方式产生推力：核热推进（NTP）和核电推进（NEP）。

核热推进系统的工作原理是将液氢等推进剂泵入核反应堆核心，通过铀原子裂变释放的热量将推进剂加热至高温，使其转化为气体并膨胀。高温气体通过喷嘴加速喷出，产生强大的推力。这种方式具有较高的能量密度和效率，比传统化学火箭的比冲高出一倍，达到900秒。

核电推进系统则通过核反应堆发电，驱动电推进器（如离子推进器）。这种方式虽然推力较小，但比冲可高达6000秒以上，适合长时间的深空探测任务。

NASA与美国国防高级研究计划局（DARPA）正在合作推进DRACO（"敏捷环月操作演示火箭"）项目，计划在2025年底或2026年初进行首次在轨测试。该项目将由洛克希德·马丁公司负责开发和建造。

DRACO项目的目标是验证核热推进技术在太空中的实际应用效果。通过这次演示任务，NASA和DARPA希望能够收集大量关键数据，为未来载人火星任务和其他深空探测任务提供技术支持。

相比传统的化学推进系统，核动力推进具有显著优势：

1. 缩短旅行时间：核热推进系统的高比冲特性可以将火星往返时间缩短25%，这意味着原本需要6个月的单程旅行可以缩短至4个月左右。

2. 降低辐射风险：更短的旅行时间意味着宇航员暴露在宇宙辐射中的时间减少，从而降低患癌症等疾病的风险。

3. 提高任务灵活性：核动力推进系统可以提供更宽泛的发射窗口，不再严格依赖行星轨道对齐，同时还能在必要时实现任务中止和返航。

4. 承载更大有效载荷：更高的推进效率意味着可以携带更多的物资和设备，为火星基地建设提供支持。

核动力推进技术的成功应用将为人类探索火星乃至更远的深空目标开辟新途径。NASA计划在2030年代末或2040年代初实现载人火星任务，而核动力推进被视为实现这一目标的关键技术突破。

随着技术的不断进步，未来的核动力火箭可能会采用更先进的反应堆设计和推进剂方案，进一步提升性能。这不仅将加速人类探索太阳系的步伐，还可能为未来的星际旅行奠定基础。

核动力推进技术的突破，将为人类探索宇宙提供更强大的动力支持，开启深空探测的新篇章。