第1个回答 2024-03-24
1. 2021年是火星探索的大年，如今中国、美国、阿联酋的火星探测器都已经进入火星轨道或者登陆火星表面，这也使得国际社会对于载人登陆火星的讨论热烈起来。
2. 据报道，美国国家科学院核动力研究小组主席、独立航天顾问罗杰·迈尔斯与他的同事发表了一份报告，称核动力火箭很可能是载人登陆火星项目的“核心技术”。
3. 性价比极高的航天推进方式化学推进是航天的主流动力形式，但化学火箭的效率以及能量密度都不高。当年把宇航员送上月球的土星五号火箭携带了95万加仑的燃料。
4. 而据估计即使最简单的一趟火星登陆之旅，也需要消耗约1000吨推进剂，既昂贵又危险。而核动力推进是利用核能进行推进的方式，在当前可控核聚变尚未安全实现的情况下，利用放射性衰变与可控核裂变产生的能量是核推进的主要方式。
5. 和其他推进方式相比，核动力推进能够提供极大的能量密度，用于核反应堆的铀燃料的能量密度是联氨（一种典型的化学火箭推进剂）的400万倍，因此很适合进行超长距离太空飞行任务。
6. 当今核动力推进主要有两种形式，分别是核电推进与核热推进。核电推进实际上就是将核能进一步转化为电能，类似于在飞行器上搭建一个微型的核电厂，利用转化而来的电能作为推进能量，其后续推进形式实际上就是电推进。
7. 核电推进系统主要包括3个主要子系统：核能源子系统、核电转换子系统和电推进子系统。其中核能源子系统即核能产生装置，太空核能的主要产生方式是放射性同位素衰变与核反应堆裂变; 核电转换子系统是将放射性同位素或反应堆释放出的热能，通过热电转换或者其他的方式转换成电能的装置;电推进子系统是将电能进一步转换成航天器动能的装置。
8. 国外已有的研究中，这类电推进包括离子推力器、霍尔推进器等。核热推进则是将核能转化为工质的热能，再利用喷管或其他装置将热能转化为动能进行推进，其本质是热推进。
9. 核热推进系统的效率是化学推进系统的两倍多，这意味着在使用相同质量的推进剂时，核热推进能够产生更大的推力。
10. 未来载人登陆火星的任务需要考虑很多因素，尤其需要考虑抵达火星的时间、在火星上停留的时间以及飞船返回的可靠性等问题。
11. 核动力火箭可能是一个更优的选择，因为它可以用更少的燃料和更短的时间完成火星任务。此外，核动力火箭还可以利用引力弹弓效应返回地球，这将大大缩短宇航员在火星表面停留的时间。
12. 核动力火箭的推力借助引力弹弓效应返回地球，这使得它非常适合进行超长距离的太空飞行任务。美国在2021财年的预算中提出了一个名为“敏捷月球操作演示验证(DRACO)”的计划，标志着美国准备重启核动力火箭的研究。