今天咱就聊聊那个事儿,NASA前些天突然官宣了,说要给特朗普的卸任礼物准备起来了。把时间线往前推推,1955年那会儿美国就开始搞相关的研究了,到了1967年也有一些工程样机被搞出来。就在2017年特朗普上一个任期的时候,大家也看到过核热火箭去火星的PPT。 这种热推进的原理其实挺简单,就是把反应堆当作一个开放的回路。咱们知道核电站的冷却系统分为内回路和外回路,内回路直接降温堆芯,温度和压力都特别高。外回路用来给内回路降温,虽然温度没有那么高,但也能产生高温高压的蒸汽。一般核电站里是用蒸汽推动汽轮机发电,可在核热推进发动机里,这蒸汽直接当工质喷出去,就像火箭一样喷射燃气。 这种发动机的比冲能达到800秒之多,比液氢液氧发动机还要高一倍以上。虽然喷射过程会损失一些工质,但因为速度快,实际喷射出去的质量并不多,所以在太空中能长时间巡航。 NASA和美国国防高级研究计划局以前提过一个“敏捷月球操作示范火箭计划”,想用核热火箭实现地月之间的转移飞行。这种太空拖船既不返回地球也不着陆月球,只充当摆渡船的角色。它在外层空间的机动范围大,对侦察卫星的部署特别有好处。至于用什么来当工质,不是水而是更难对付但效率更高的液氢。 不过这事儿太烧钱了,加上核辐射有点风险,“敏捷月球操作示范火箭计划”一直起起落落也没能上天。这种发动机研制起来和核潜艇、核电站差别挺大。它对设备紧凑性的要求比核潜艇高多了,但对防护要求可以松一点。宇宙空间没人住嘛,就算把放射性物质喷到太空里也没啥事——宇宙粒子本身辐射就比它强。唯一得担心的就是会不会影响宇航员健康? 为了解决这个问题,NASA想出个招儿:弄个很细长的桁架结构。把发动机放一端载人舱放另一端中间加防护层还能货舱隔开。麻烦是在发射和组装那会儿。这种反应堆制造时就要考虑安装人员运输人员的安全问题进发射场后还得防着伤害工作人员这些风险算可控的。 真正麻烦是发射阶段:虽然比冲很高但推重比不行得靠化学火箭把它送上天万一出事故坠落在地上后果就严重了怎么防止?这一点NASA还没给出让人信服的答案呢。 长远来看太空用核能推进是必经之路离开地球轨道深空探索遇到太阳辐射不够的问题太阳能板再大也撑不住所以只能靠核能还能考虑用离子发动机工质损失少比冲高但推力太小想快速星际转移还得靠核热发动机。 这种技术弄出来后还能给外星核电站提供基础NASA想在月球建核电站这样夜晚也有电了火星上也会遇到类似问题到时候火星车直升机才能正常运转呢。 在这场比赛里中国没缺席咱们也在探索空间核电技术有单位已经完成了布雷顿循环热电转换系统的测试打下基础了王浩泽也是负责这方面工作的航天科技集团工程师。 不管美国2028年能不能真的让核热火箭首飞成功中国的这玩意儿正在实实在在推进呢按照钱学森的路线稳稳走着人类第一艘核热推进飞船头衔到底归谁?我看未必就是美国的。