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太空旅行的新时代:核动力火箭

时间:2023-10-07

提到能源,我们很容易想到核能!没错,核动力火箭是很好的解决方式,与传统燃料相比,核动力拥有很多优势,可以为火箭提供更高效的能源

人类前往火星,是远距离载人航天的开始,然而火箭的燃料和速度,是太空探索的最大阻碍。

提到能源,我们很容易想到“核能”!没错,核动力火箭是很好的解决方式,与传统燃料相比,核动力拥有很多优势,可以为火箭提供更高效的能源。

但是,为什么没有完全依靠核能的“核动力火箭”?

人类的“太空能源”:

太空旅行的基础,就是逃离地球引力进入太空。

进入太空后,太空船就需要额外的加速度,帮助人类探索到更远的区域。太空非常巨大,一切都十分遥远,人类发射海王星探测器,经过12年才拍下海王星的照片,缓慢的速度让天文学家需要等待数十年,才能获得信息。

众多有能力的天文学家,等待小半生去获得实时信息,无疑是一种资源浪费。

选择太空燃料,需要考虑三个因素:

推力:燃料能够提供的最大推进力。

质量效率:一定数量的燃料,可以产生多少推力。

能量密度:一定数量的燃料,可以产生多少能量。

目前人类最常用的化学燃料,推力十分出色,但质量效率和能量密度都不高。土星五号将宇航员带到月球,消耗了3600立方米燃料,产生了3500万牛顿的推力。

化学燃料的局限性显而易见,想要到达更远的地方,就要携带笨重的燃料箱。

除了化学燃料,太阳能也是太空飞行的重要能源,太阳能主要用于卫星供电。

太阳能几乎是无限的能源,其质量效率是化学燃料的5倍!但推力只有3牛顿,这意味着使用太阳能在太空加速一辆汽车,需要3个小时才能将速度提升到60码。

太阳能来源于恒星,距离恒星越远,实际效果越差,因此也存在较大的局限性。

核动力火箭:

核能运用到火箭上并非易事,但无论用何种方式,核能都比化学燃料的效率高出2-3倍。

人类的核潜艇,使用小型的核裂变反应堆——利用反应堆的热量加热气体,将其喷射出去获得推力。这种方式可以用于推动火箭,并且可以长时间提供稳定推力。

NASA的模拟数据表示:利用小型核裂变反应堆提供能量,人类火箭能够在飞行时间上节约四分之一。

作为太空任务,很多科学家不希望核动力火箭局限于“小型核裂变反应堆”。

未来时间的太空任务周期会越来越长,科学家希望在火箭上安装“核电系统”,利用大功率核裂变反应堆,在满足火箭推进力的同时,为火箭提供电力保障,就像带着“核电站”在太空旅游。

核动力火箭如果拥有“核电系统”,将获得无限的潜力,人们可以在飞船上额外安装电动推进器,进一步提升飞行效率。

为什么没有核动力火箭?

在太空利用核动力,想到的第一个问题就是:辐射怎么办?

太空飞船上携带核反应堆,宇航员将受到水平较高的核辐射,太空本身就对宇航员的健康不利,加上核辐射影响,可能会对宇航员造成持续一生的影响。

听起来很严重,然而事实并非如此。核反应堆确实存在较高的辐射,但可以通过各类防护手段降低辐射影响,更重要的是,使用核动力火箭,可以减少四分之一的太空旅行时间!

人类离开地球保护的那一刻开始,就会受到各类太空辐射,远距离载人航空可能需要在太空生存数年。

如果宇航员使用核动力火箭呢?

12个月的“辐射套餐”瞬间变成3个月!只要宇航员得到足够的辐射保护,核动力火箭甚至可以保护宇航员的人身健康。

核动力火箭最大的阻碍,是核项目的种种限制。

由于世界对核项目的敏感性,让核动力火箭很难得到批准,也无法得到足够的经费。但情况出现改善,2019年NASA获得核热推动项目的批准,并且得到了1亿美元的项目预算。

随着世界对核动力火箭的关注,在10年内,核动力火箭或许就能飞向太空,这将是远距离载人航空的新纪元!

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网友评论
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显示评论内容(6)
  1. 我多孤单啊2023-12-24 23:47我多孤单啊[网友]27.106.207.198
    核动力火箭的问世是人类科技发展的里程碑,让我们一起期待它带来的突破。
    顶3踩0
  2. 淡淡微笑2023-12-11 21:05淡淡微笑[网友]110.76.184.123
    我迫不及待想看到核动力火箭正式投入使用,探索未知的宇宙。
    顶2踩0
  3. 韩枫2023-11-28 18:23韩枫[网友]150.0.82.250
    核动力火箭的使用将为人类太空探索带来更多可能性。
    顶17踩0
  4. 呆者2023-11-15 15:41呆者[网友]203.28.136.49
    这一技术的突破将打开更多关于宇宙奥秘的大门。
    顶2踩0
  5. 静默花开2023-11-02 12:59静默花开[网友]103.6.79.163
    核动力火箭的研发将为探索宇宙和登陆其他星球提供更大的能源支持。
    顶10踩0
  6. 洛槐2023-10-20 10:17洛槐[网友]103.50.140.185
    太空旅行进入了新时代,核动力火箭的出现将推动探索的进程。
    顶3踩0
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