全新核发动机概念设计可帮助实现3个月即可到达的火星之旅

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总部设在西雅图的超安全核技术公司(USNC-Tech)开发了一种新型核热推进发动机的概念,并将其设计提交给美国航天局。据称,该概念比以前的航天器设计更安全、更可靠,而且效率远高于化学火箭,可以帮助实现利用核推进器彻底改变深空旅行的目标,有望将地球到火星旅行时间缩短到只有三个月。

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由于化学火箭的推力已经接近其理论极限,而电动太空推进系统的效率又如此之低,火箭工程师们继续寻求利用某种变体核能制造更高效、更强大的发动机的方法。如果设计得当,这种核火箭的效率可能是化学品种的几倍。要实现这些,关键是要生产一种足够轻、足够安全的核反应堆,以便在地球大气层外使用--特别是如果航天器上有乘员的话。

据USNC-Tech的首席工程师Michael Eades博士介绍,新概念发动机设计更可靠,可以产生两倍于化学火箭的比冲力,比冲力是衡量火箭效率的一个指标。

为了给这一概念提供燃料,UNSC-Tech使用全陶瓷微胶囊(FCM)燃料为发动机的反应堆提供动力。这种燃料是以高分析率低浓缩铀(HALEU)为基础的,它来自于后处理的民用核燃料,浓度在5%到20%之间--高于民用反应堆的浓度,低于海军反应堆的浓度。然后将燃料封装成涂有碳化锆(ZrC)的颗粒。

该公司声称,这种燃料比传统的核燃料更加坚固,可以在高温下运行。这就产生了更安全的反应堆设计,以及以前只能用高浓缩铀获得的高推力和比冲力。此外,这种燃料可以用现有的供应链和制造工厂生产。

希望新概念能够带来核发动机,大幅缩短深空任务时间,载人火星任务最快在3个月内抵达。除此之外,该概念还面向商业市场,以及与美国宇航局和美国国防部合作,允许更雄心勃勃的私人航天任务。

该项目是分析力学协会(AMA)为航天局管理的关于NTP飞行的研究的一部分。USNC-Tech表示,这个概念是 "为了实现成功的近期系统演示,并减少全面部署的障碍"。

但毫无疑我们离六个月的火星往返之旅可能还有很长一段距离。

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