被中国空间站刺激到了?美国称要打造核动力飞船,要用热核推进

随着神舟13号航天员入驻中国空间站,“T”字结构的中国空间站进入了最后的技术验证阶段,等到神舟13号飞船返回地面和神舟14号飞船发射,就是问天实验舱和梦天实验舱升空了,中国空间站的发展计划正在如火如荼的进行中。

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反观曾让我们无比羡慕的国际空间站,现在已经变得破旧不堪,近两年因为故障不断开始走向没落。最重要的是,美国最大的空间站盟友俄罗斯因为多种原因,失去了与美国合作的兴趣,计划在2025年之前撤离国际空间站,从而选择加入中国空间站,并自建一个舱室与中国空间站对接。

中国空间站,中国太阳探测,中国探月,中国火星探索,中国小行星探测,中国航天正在日新月异。或许是被中国空间站刺激到了,10月20日,美国航天局(NASA)在听证会称要打造核动力飞船,用热核推进,旨在跟中国航天竞赛。

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既然美国提出了核动力飞船,那么我现在就来说道说道。现在人类航天器一般使用两种推进系统,化学推进系统和霍尔推进系统,化学推进系统是使用化学推进器,优点是推力巨大,可以达到数千牛顿,缺点是使用时长有限,一般在使用几十次后就耗尽了。

霍尔推进系统优点是能量转化率很高,比冲高,可长时间使用,缺点是推力以毫牛计算,无法进行快速变轨机动,所以霍尔推进系统只能进行长途飞行时,起到增加速度的作用。

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而核动力飞船不仅可以长期推进,并且推力大得惊人,正好弥补了化学推进和霍尔推进的不足,如果人类能打造出核动力航天器,那么人类飞往火星的旅途将缩短一半,只需要三个月,这无疑是人类航天科技的一大进步。

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核动力根据原理的不同可以分成三种,核电推进,核爆推进和热核推进,但是人类目前只看中一种热核推进,其它两种只作简单介绍。

核电推进的原理跟霍尔推进有些类似,先将核能转化为电能,然后再把化学推进剂氙或氪进行电离,专用推进器再将离子喷出,从而产生推力,很显然,核电推进推提供的推力很小,而且还需要一些化学推进剂,并没有得到人类的青睐。

核爆推进的推进原理就更激进了,直接向后方不断扔出核弹,核弹爆炸产生的推力推动航天器以极快速度飞行,核爆推进实在是太危险了,要知道核爆炸会产生大量辐射污染,核爆推进虽被一名科学家提出,但很快被所有人给否定了。

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唯独只有热核推进最受到科学家们的青睐,热核推进是利用核裂变能量加热液体,将液体气化,高温高压气体定向喷出从而获得巨大推力并推动航天器,其能量产生原理和核电站、核动力舰船推进原理相类似。

几十年核电的发展,固相核裂变反应堆技术已经得到了广泛的应用,例如核电站、核动力航母,核技术趋向成熟,把核技术应用到航天器上,也是一件顺水顺风的事情,热核推进具有功率高,比重大,寿命长,不受外界环境影响等优点,是其他推进系统所无法代替的。

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2021年2月,NASA发表的一篇文章讨论了核热推进技术,称核热推进推力很大,推力是化学推进器的两倍,这是非常令人兴奋的,NASA正与美国能源部(DOE)合作,开始设计装在航天器内的微型反应堆。

火星移民美国已经提出很多年了,但是火星发射窗口每隔26个月才出现一次,但有了大推力的核动力航天器,我们就可以随时随地飞往火星了,不再受火星发射窗口,因为核动力航天器不用再去考虑燃料的节约。

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在2020年,俄罗斯也提出了核动力运输飞船的建造计划,根据俄罗斯航天局的说法,核动力运输飞船名为“Nuclon”号,一次性能运送10吨货物,是太空采矿的最佳货运飞船,俄罗斯航天局已经签署了42亿卢布的“Nuclon”号打造合同。

众所周知,在未来的几十年内,中国航天将与俄罗斯航天密切合作,开展月球探索活动,计划在月球上建造一个永久性驻地,而核动力运输飞船无疑是最佳的选择,不用考虑燃料问题,可重复使用,可以节约大量资金。

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总而言之,核动力航天器的打造可以说是人类航天技术的一大进步,可以让人类飞得更远,这无疑更有助于人类去探索外太空,所以美国发展核动力航天器是一件好事。有趣有料的科学内容请关注唯一的微信公众号:有趣探索

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页面更新:2024-03-07

标签:热核   核动力   空间站   美国   飞船   霍尔   中国   火星   航天器   推力

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