英国研制核聚变火箭30天到火星2年到土星载人登火非它不可

发布时间：2023-07-21 10:31:42 所属栏目：外闻来源：互联网

导读： 　　英国的Pulsar Fusion正在进行一项核能融合发动机的开发工作。这款发动机被期望于2037年能实现成功的轨迹试验，速度可以达到80万千米每小时，从地球飞往火星将从原来的7-9个月缩短到30天

　　英国的Pulsar Fusion正在进行一项核能融合发动机的开发工作。这款发动机被期望于2037年能实现成功的轨迹试验，速度可以达到80万千米每小时，从地球飞往火星将从原来的7-9个月缩短到30天，到火星也从过去的8年缩短到2年。

　　这事不是只有英国这么干，NASA也早就宣布要开发核动力火箭，最早在2027年在太空测试先进的核动力火箭推进技术。

　　好家伙，现在技术都这么先进了吗，核动力火箭都要出现了！

　　我们为啥需要核动力火箭呢？

　　原因是我们要进行载人登陆火星。

　　地火之间的距离非常远，最远的时候距离超过4亿公里，即便是最近的时候也要5500万公里，地火距离最近的时候，发射探测器需要的时间最短，消耗的燃料最少，但是需要发射窗口，一般26个月一次。

　　因为地火之间的距离实在是太远了，光是在路上消耗的时间就要7-9个月，无人探测器还好说，载人登陆火星如果光是在路上就要7个月，再加上窗口期，航天员来回需要3年时间。

　　这对宇航员的身体素质、心理素质要求非常高，首先就是长达7个月待在密闭空间里，即便是训练有素的航天员，也会崩溃；其次就是密闭空间根本存放不了多少食物。这些都不是关键，关键是太空中的辐射。

　　各国为航天员设定的辐射上限是0.66西弗，1个航天员职业生涯接受辐射的剂量不能超过1西弗，而一次地火往返所受到的辐射剂量是0.66+0.12西弗，虽然可以通过辐射防护装备起到一定保护作用，但是任务时间越长，需要的防护层就越多；还有，高能粒子也会破坏飞船，最好的办法就是快点到火星，这样航天员受到的辐射将会少很多，飞船出故障的概率也会小很多，更加安全。

　　核火箭：核热还是核电？

　　核动力火箭，不是指发射的时候就用核动力，而是最上面一级使用核动力，从地面发射的时候还是用化学推进剂。

　　原因也很简单，在地面使用核动力火箭，万一发射不成功爆炸了，岂不是自己往自己土地上投掷核弹。还有就是核动力火箭推力不足以把自己推到太空。

　　但是，化学推进剂也面临一个问题，能量密度并不高，比如：土星五号火箭是目前运载能力最大的火箭，起飞质量达到300多吨，最后送上月球的只有45吨，其余的基本上都是燃料。

　　执行的任务越远，需要的燃料就越多，而燃料也会增加火箭的自重，需要消耗更多的燃料推着自己，所以化学推进剂不能无限携带燃料。

　　想要探索宇宙，就要找到一种效率更高的方式，核动力火箭就是这样的设计，载人登火如果使用核动力火箭，航天飞行旅程有望进一步缩短到1-5个月，这简直是实现载人登火的理想中的最佳航天发射方案。

　　常见的核动力火箭主要分为两种：核热推进，核电推进。

　　核热推进原理：利用核反应堆的热量，加热液氢，再经过收缩扩张管高速喷出，因为氢是最轻的元素，温度相同的时候，它排出的速度也最快，推力更大，可达到10万牛顿，这相当于汽车在1/4秒内，从0加速到100公里每小时。

　　NASA工程师估计，相比于化学推进剂火箭，核热推进技术驱动的飞船，在执行载人登陆火星任务时，时间要缩短20%-50%，大约需要4个月的时间就能登月。

　　核电推进器的原理，就是核裂变反应堆发电，它能长时间连续发电，比太阳能发电要靠谱。

　　目前使用的霍尔推进器，一般是用太阳能发电，但是太阳能发电存在弊端，进入到阴影区就没法发电了，而且距离太阳越远，太阳能发电效率越低。核电推进系统，本质上就是核能代替太阳能发电。

　　电推力火箭产生的比重高，推进效率比化学火箭高10倍，非常省燃料，但是电推力火箭的推力小，一般小于100牛，俗称“老鼠放屁”，刚刚能吹动一张纸，放在空气阻力非常低的太空中是可以的，如果是在地面上，根本没法把自己推起来。虽然推力小，但是它能长时间长时间产生推力，替代太阳能为推进器供电。

　　多说一下，NASA曾经设想过一种核裂变火箭：核弹推进，简单来说就是在飞船上绑上多个核弹，核弹通过飞船底部圆盘中央的小孔射出，在安全距离上引爆，产生的激波反射到圆盘上，推着飞船行走，就像是母鸡下蛋一样，走一会儿扔一个核弹，走一会儿扔一个核弹。这个计划都已经在地面上进行过测试实验了，当然，地面实验用的不是核弹，而是普通炸药，已经验证了可行性，但后来因为《禁止在大气层中进行核试验条约》，该计划最终取消。

　　以上这些类型，都是核裂变火箭，而英国航空航天公司Pulsar Fusion研发的核动力火箭，是核聚变火箭。

　　核聚变火箭原理，就是采用等离子体喷射流技术，将氢的同位素氘氚等离子体流注入火箭喷嘴，在强大磁场作用下引发核聚变产生能量，迅速加热并导致锂金属外壳在磁场控制下的喷嘴去蒸发，高速喷出火箭喷管，从而产生推力，比冲能达到2400-5700秒，非常厉害。

　　而且它消耗的燃料非常少，1粒沙子大小的核材料，相当于1加仑的火箭燃料，几公斤就可以为一个航天器提供10年的动力。

　　一旦研发成功，速度可以达到80万千米每小时，这将会大大缩短星际旅行的时间，从地球飞往火星只需要30天。如果能够实现这一目标，人类就可以在短时间内抵达火星，甚至可以直接登陆火星。不过，这一计划也存在一定的风险，因为火星环境恶劣，

（编辑：财气旺网 - 财气网）

【声明】本站内容均来自网络，其相关言论仅代表作者个人观点，不代表本站立场。若无意侵犯到您的权利，请及时与联系站长删除相关内容!