中国研发核动力推进器，半年就能到达火星！难度太大美俄已放弃

中国研发核动力推进器

近日中国航天科技集团第六研究院院长刘志让表示正在与国内核动力相关研究单位共同开展空间核动力系统的研究工作中国运载火箭将形成传统推进剂核电和核热等多种空间核动力推进方案此类技术美俄早有研究并研发出了试验品但最终因难度太大而放弃

正如刘院长所言空间核动力推进技术主要分核热推进和核电推进两种其中核热推进是指用核反应堆堆芯的高热量加热液氢甲烷等膨胀率高的工质并向后排出做功以获得前进的动力换言之就是用核反应堆代替传统火箭的燃烧室其优点是比起传统火箭发动机核热火箭发动机的比冲极高当前使用闭式循环可延伸大面积比喷管的氢氧火箭发动机的比冲可达460-470这几乎是传统火箭发动机的最高水平而核热火箭发动机则可达800-900更高的比冲意味着航天器可以携带更多的载荷以更快的速度前往目的地也就是说高比冲可以为深空任务带来更大优势举个例子低地球轨道140吨的传统全化学动力运载火箭其火星转移轨道的运力在45-46吨左右若末级换用核热火箭动力其火星转移轨道的运力则可达75吨左右

而核电推进是指将核反应堆与电推力器结合以核反应堆发电为电推力器提供电力众所周知限制电推技术进步的一大原因就是航天器的供电问题未来深空探测采用的大功率电推其功率可达40千瓦以上而当前大型同步轨道卫星的总供电功率普遍在20千瓦左右深空探测器由于受现有火箭的运力不大可能配备大型同步轨道卫星巨大的二次展开太阳能电池翼再加上距离太阳更远深空探测器仅依靠光电转换的发电功率小的可怜自然无法驱动大功率电推而空间核反应堆的发电功率可达百千瓦级其重量也小于同等功率的太阳能电池板还不用为如何折叠和展开巨大的太阳能电池阵列而头疼好处十分明显

但是空间核动力推进固然好处多多但我们并不能忽视它作为恶魔的另一面首先无论是哪种推进方案核反应堆的设计都是个大难题要同时满足小体积小重量大功率的要求为了保证功率只能采用浓度90%以上的武器级高浓缩铀而且真空环境下堆芯散热条件极差需要设计大面积的散热器核热推进还有排放带辐射工质的问题等等

尽管空间核动力推进可以将火星旅途从9个月以上缩短至6个月左右但它是天使也是恶魔充分认识其危险性最大限度地发扬其优势才是正道不可因噎废食更不可盲目应用