美国宇航局和DARPA的核火箭系统技术介绍

如题所述

美国宇航局与DARPA联手,核火箭技术再燃火星梦想

在探索宇宙的前沿,NASA和DARPA携手推进的DRACO项目正在革新核热火箭技术,为未来的火星任务注入新的活力。2025年至2027年,计划发射核动力航天器进入地球轨道,洛克希德·马丁公司作为研发主力,共同描绘出先进核推进技术的可能性。这个里程碑式的项目旨在展示NTP(核热推进)的潜力,将载人航天的边界推向未知领域。双方协议明确划分了研发和操作的职责,重启了自1970年代NERVA计划以来中断的核火箭技术。



在刘易斯研究中心,研究人员在Plum Brook的J-1设施中,对铜钢发动机的B-1喷嘴进行深度测试,优化其冷却系统设计。他们发现,核火箭发动机的喷嘴冷却是一个独特挑战,与传统化学火箭不同,NTR喷嘴在膨胀前会经历关键的变窄过程。冷却系统依赖于水慢化剂,刘易斯团队在研究中关注冰层形成问题,这在无外部电源的B-1和B-3设施中尤为重要,NASA致力于解决自启动难题。



人类登陆火星的梦想,寄托在了阿尔忒弥斯计划的核聚变火箭上。这种技术有望大幅缩短旅行时间,降低深空探索的风险。NASA正在积极研发先进推进系统,以应对这一挑战。斯劳团队研发的核聚变火箭目标是实现90天火星往返,其核心原理是将氘、氚等离子体压缩至聚变状态,释放巨大的推力。



然而,核反应堆作为潜在的动力源,其实际应用面临重重困难。直到1965年,美国仅成功发射了一次,其功率仅达到可怜的50公斤/千瓦。尽管如此,Ad Astra公司开发的VASIMR推进器,通过电磁辐射加热气体产生推力,是另一个备受瞩目的突破。DARPA和NASA计划在2025-2026年进行VASIMR技术的测试,但要实现快速太空旅行,关键在于提高空间动力源的效率,目前这一目标尚需技术突破和革新。



核火箭技术的重启,不仅标志着人类对火星探索的决心,也预示着航天科技的一次重大飞跃。未来,NASA和DARPA将继续携手,挑战物理学的极限,为星际旅行铺就更广阔的道路。让我们共同期待,这股核热力量将如何在宇宙的舞台上燃起新的火花。

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