美太空军正在关注核推进航天器的优势和机遇

美太空军官员表示,由小型核反应堆驱动的航天器,不仅像美国宇航局指出的,可以帮助人类更快地到达火星,也可以用于深空的军事任务。该官员表示,核推进“与标准化学推进相比,在效率方面具有显著优势”。

美太空军官员表示,目前的电推进系统和化学推进系统面对长时间的深空任务有难以解决的缺点,因此核推进值得考虑。 美太空军正在规划的一个场景是能够在太阳系空间周围部署和移动卫星或其他飞行器。该官员指出,这对太阳能系统等传统技术构成了挑战。他补充说:“离太阳越远,太阳能电池板就越难。”“历史上一直反对使用核能,因此太空军必须权衡政策考虑,但太空军必须认真研究核能和核推进的优势和机遇。”

2020年2月,美国国防高级研究计划局在2021财年的预算中提出了一个被称为敏捷月球操作演示验证的计划,此前这个项目叫做“火箭核反应堆”,这标志着美国准备重启核动力火箭的研究计划。

实际上,核动力火箭发动机的理念可以追溯至 20 世纪 40 年代。不过这一次,核裂变和核聚变推动的星际任务计划则采用了安全的全新设计,最关键的一点是核动力发动机仅用于星际飞行,地球大气层以内不会启用。化学火箭会将航天器发射到近地轨道以外。这时核推进系统才开始发挥作用。

目前,美国宇航局正与行业伙伴合作研究未来载人航天任务的核燃料。NASA 空间技术任务理事会的首席工程师杰夫 • 西伊表示:“如果想要登上火星并在两年内返回地球,核热推进很有优势。”为了实现这项任务,他说:“燃料是一项需要改进的关键技术。”

而美国国防高级研究计划局目前正在计划演示核动力航天器,高级研究计划局于今年4月向通用原子公司授予了2200万美元的合同,用于设计用于空间推进的小型核反应堆,它还分别向洛克希德·马丁和蓝色起源授予了290万美元和250万美元的合同,用于“火箭核反应堆”项目的航天器概念设计。

该项目经理表示,目前该项目的大部分资金都投入反应堆的研发,因为这是该计划技术风险最大的部分。 他说:“重点是开发和演示发动机能力,这本身就是一个非常复杂和相当具有挑战性的问题。太空军如何使用核动力航天器不是由我们决定的。我们的目标是让国防部了解这种能力是真实的。”

该项目经理补充说几十年来,太空行业一直将核电池用作卫星和空间探测器的电源,这些太空系统中存在的“大量放射性”并没有伤害到公众。

目前,尚未为该项目设定目标发射日期或选择运载火箭。

参考资料:

1、Space Force sees ‘advantages and opportunities’ in nuclear-powered space missions

2、太空探索:核动力火箭概念的由来

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