所有关于太空和新闻的核热推进

nuclear thermal propulsion

可以提高核熱推進的性能

– 2019年2月10日的新聞 –

核發動機早在20世紀60年代就取得了先進的發展。核熱推進(NTP)通過核反應堆的熱量降低氫的壓力來提供推力。這產生了強大的推力,但它不足以推進第一級火箭或SSTO航天器。

2015年,一位使用SpaceX Raptor引擎的工程師設想了一種提高此類系統功率和效率的方法。它涉及將空氣吸入大氣中,為核熱推進增加燃燒循環。在這種發動機中,氫首先通過核反應堆加熱而膨脹。然後將其註入燃燒室,在那裡燃燒時與大氣接觸。這導致推力和特定脈衝的急劇增加。

在飛行的第一階段,這位工程師認為這樣的系統能夠產生足夠的能量來為SSTO火箭提供動力,並且能夠在低軌道和更遠的軌道上帶來大的有效載荷。顯然,這些火箭應該可以重複使用,以便在經濟上可行,因為應用的技術將非常複雜。我們很長時間都不會看到這樣的引擎。







美国宇航局重新启动核热推进研究

– 2017年8月15日的新闻 –

核动力火箭车辆应用(NERVA)允许NASA在20世纪60年代和70年代开发核热机。美国宇航局决定再次投资核热推进。事实上,美国航天局决定投资1880万美元来重振对这类发动机的研究。为了开发核热机的新概念,NASA与BWXT合作。该公司专门从事核解决方案和核燃料的设计。例如,它为美国海军航空母舰和潜艇制造燃料棒。与BWXT的合同将持续三年,私营公司将负责设计和测试NERVA型发动机的原型核燃料。除此之外,BWXT将把它的专业知识带到美国航天局,研究这种发动机的可能性和成本。

目前,我们无法确定美国太空管理局是否会利用这项研究来真正推出新的核热机。我们还可以想象,这项研究的全部或部分也可用于开发能够为电动机提供能量的核反应堆,例如VASIMR发动机。该预算是一项名为Game Changing Development的计划的一部分,旨在识别和测试可能改变NASA设计其太空任务方式的技术突破。

当寻求增加太空旅行的可能性时,推进通常是限制因素。有许多方法可以克服化学引擎。核选择有点特殊,因为它总是与环境风险和公众舆论的强大压力联系在一起。在1997年发射卡西尼号空间探测器期间,有人进行了示范,因为太空探测器携带32千克钚,用放射性热量为其RTG,热电发电机供电,但没有任何反应裂变。经过一系列长时间的试验证明,即使在发生火箭爆炸的情况下,放射性物质也将保持完好无损。如果NASA决定开发核电,它应该能够设计一个能够在发射时承受所有可能的故障的反应堆或发动机。因此在看到这样的引擎运行之前还有很多工作要做。

图片来自NASA / Pat Rawlings(公共领域),来自Wikimedia Commons

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