“达帕”出资2200万美元打造核热推进火箭 接棒NASA枪剑指月球和火星

大名鼎鼎的美国国防高级研究计划局(DARPA,“达帕”)在4月9日公布了一项最新的合作项目,与通用原子能公司签署了一份价值2200万美元的协议,研发用于核热火箭的小型核反应堆,为未来地月空间甚至远征火星提供动力。这个协议是DARPA在2020年5月公布的“敏捷式地月空间示范火箭”(DRACO)项目的一部分,目前国会对该研究已经拨款1.25亿美元,旨在2024年(现已经推迟到2025年)在太空演示核热推进火箭快速前往月球的能力。

核热动力火箭示范图 Credit:DARPA

核热推进技术(NTP)并不是什么新鲜玩意儿,这套理论从上世纪50年代开始就陆续有人开始研究,包括DARPA和NASA在内的西方国家和机构也断断续续进行研究,但一直没有真正进行试验。NTP主要依靠核裂变原理,将火箭内的推进剂加温到极限温度,然后再从喷嘴喷出,为火箭和飞船在太空中提供动力。据DARPAR最新的报告指出,采用核热推进的火箭动力系统,其推力能达到离子电推的10000倍,比冲达到化学飞行器的2-5倍。另外已经有人开始研究核聚变推进,但还停留在纸面上,裂变推进已经有了一套成熟的方案。

核热推进发动机样品 Credit:NASA

近年来NASA也一直有关注NTP推进技术的潜力,但随着新老局长的更迭以及白宫的易主,对NTP的研究在2021年1月份被暂停,显然DARPAR已经替NASA扛起了研究核热推进的大旗。在去年公布“敏捷地月空间示范火箭”项目后不久,DARPA便授予一家名为“狮鹫技术”的公司1400万美金用于研究该项目的可能性。现在又与通用原子能公司签署核热反应堆制造协议,说明核热推进演示项目已经正式提上日程了。

未来的核热推进火箭 Credit:AIP

如果说传统化学火箭是蒸汽轮机,那么NTP核热推进火箭就是核动力航母。单说这个理论,就连SpaceX的星际飞船也要靠边站,因为NTP的效能实在太高了。NTP火箭能够大大缩减宇航员的太空旅行时间,降低宇宙辐射对人身体的影响。同时NTP火箭具备“随时中止”的能力——离开地球3个月内随时返回,以及抵达火星后随时返回地球的能力。如果NTP火箭成为现实,那马斯克的火星之路可能也会被改写。只是目前NTP还仅处于样机制造和演示阶段,即便2025年能够首飞成功,那时的老马的星际飞船可能已经在飞往火星的途中了。

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