新的核發(fā)動機概念可能有助于實現(xiàn)3個月的火星之旅

西雅圖超安全核技術(shù)公司（USNC-Tech）已開發(fā)出一種新型核熱推進（NTP）發(fā)動機的概念，并將其交付給NASA。該概念被認為比以前的NTP設(shè)計更安全，更可靠，并且效率遠高于化學(xué)火箭，它可以幫助實現(xiàn)利用核動力徹底改變深空旅行的目標(biāo)，從而將地球-火星的旅行時間縮短至僅三個月。

由于化學(xué)火箭已經(jīng)接近其理論極限，并且電子空間推進系統(tǒng)具有如此低的推力，因此火箭工程師繼續(xù)尋找方法，以使用某些核能變體來制造更高效，更強大的發(fā)動機。如果設(shè)計合理，這種核火箭的效率可能是化學(xué)品種的幾倍。問題是要生產(chǎn)出足夠輕，安全到足以在地球大氣層以外使用的核反應(yīng)堆，尤其是在航天器載有機組人員的情況下。

根據(jù)USNC-Tech的首席工程師Michael Eades博士的說法，新概念引擎比以前的NTP設(shè)計更可靠，并且可以產(chǎn)生化學(xué)火箭特定脈沖的兩倍。比沖是衡量火箭效率的標(biāo)準。

為了給概念加油，UNSC-Tech使用全陶瓷微囊化（FCM）燃料為發(fā)動機的反應(yīng)堆提供動力。這種燃料以高含量低濃鈾（HALEU）為基礎(chǔ)，它是從再加工的民用核燃料中提取的，其富集度在5％到20％之間–比民用反應(yīng)堆高，比海軍反應(yīng)堆低。然后，將燃料封裝成涂有碳化鋯（ZrC）的顆粒。

該公司聲稱，這種燃料比常規(guī)核燃料堅固得多，并且可以在高溫下運行。這樣可以產(chǎn)生更安全的反應(yīng)堆設(shè)計，并具有高推力和比沖，而以前只能用高度濃縮的鈾才能獲得。另外，可以通過當(dāng)前的供應(yīng)鏈和制造工廠來生產(chǎn)這種燃料。

希望這個新概念能導(dǎo)致核發(fā)動機大幅度減少深空任務(wù)的時間，而載人火星任務(wù)只需三個月即可到達。除此之外，該概念還針對商業(yè)市場以及NASA和美國國防部，允許進行更具野心的私人任務(wù)。

USNC-Tech首席執(zhí)行官Paolo Venneri博士說：“ USNC-Tech設(shè)計的關(guān)鍵是地面和空間反應(yīng)堆技術(shù)之間的有意識重疊?！?“這使我們能夠利用地面系統(tǒng)在核技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施方面的進步，并將其應(yīng)用于我們的空間反應(yīng)堆?！?/p>

該項目是由Analytical Mechanics Associates（AMA）為航天局管理的有關(guān)NTP飛行的研究的一部分。USNC-Tech表示，該概念“旨在實現(xiàn)成功的近期系統(tǒng)演示并減少全面部署的障礙”，但我們懷疑，前往火星的第六個月往返行程可能仍遙遙無期。