美國60年來從未在太空運行過第二座核反應堆。現在，NASA局長宣布要在2028年底前把一個核動力飛船送往火星。
這個時間線讓專家們既興奮，又直皺眉頭。
為什麼偏偏是核動力，為什麼偏偏是現在
要理解這件事的重量，得先說清楚化學推進為什麼不夠用。
現有的火箭，無論是SpaceX的獵鷹還是NASA的SLS，本質上都是在點燃液氫和液氧，用爆炸產生的氣體推動飛船前進。這套方案在從地球發射方面表現出色，但一旦進入深空，它的短板就暴露無遺：燃料能量密度太低，效率太差，而且越飛越遠，太陽能也越來越弱。
核裂變提供了一個根本性的替代方案。核燃料的能量密度比化學燃料高出數個數量級，意味著同樣重量的燃料，能做的事情多得多。弗吉尼亞州航空航天公司的空間核技術專家林賽·霍爾姆斯說："它真的非常非常高效。"
NASA為SR-1選擇的技術方案叫做核電推進，英文縮寫NEP。邏輯並不複雜：裂變反應堆產生熱量，熱量轉化為電能，電能驅動離子推進器，將帶電氣體高速噴出產生推力。推力本身不大，但持續時間極長，效率極高，非常適合長途星際巡航。
與另一種方案"核熱推進"相比，核電推進的機械結構相對簡潔，班戈大學核未來研究所聯合主任西蒙·米德爾伯格說，它"比熱能方案簡單得多，本質上就是把核反應堆接入推進系統"。
還有一個很少被提及但同樣關鍵的理由：核推進讓飛船更快，飛行時間更短，宇航員暴露在宇宙輻射中的時間也隨之減少。佛羅里達航天研究所的航天工程研究員菲利普·梅茨格說：「它解決了輻射問題，這也是發明更先進推進系統往返火星的主要動機之一。"
至於「為什麼是現在"，答案有相當一部分寫在地緣政治的賬本上。
中國和俄羅斯已經宣布計劃在2035年前在月球表面部署核反應堆，為聯合月球基地供電。在深空探索領域，第一個掌握核推進技術的國家將擁有難以彌補的戰略優勢。霍爾姆斯直接表示，SR-1激進的時間線「部分源於中國和俄羅斯自身的深空核野心"。
從圖紙到火星，2028年夠用嗎
美國國家航空航天局（NASA）
SR-1的全名是「太空反應堆-1號自由號"，目前公開的設計概念圖顯示，它看起來像一支巨大的帶翼箭矢：尾部是動力與推進系統，頂端是一座20千瓦級的鈾填充核反應堆，兩側伸展出大面積的散熱翼片。
那些翼片的作用，是把核裂變產生的大量廢熱散發到太空中去。霍爾姆斯說：「你必須有非常大的散熱器，"否則反應堆和整個飛船都有過熱熔毀的風險。
動力與推進系統並非從零開始造。NASA此前為「門戶"月球軌道空間站項目開發的電力推進組件，在艾薩克曼今年3月取消該項目後，將被直接移植到SR-1上。這是一筆現成的工程遺產，可以節省相當一部分開發時間。
按照NASA公布的計劃，SR-1的硬體開發將於2026年6月啟動，2028年1月完成系統組裝和測試，同年10月運抵發射場，年底前完成發射。發射後約一年，飛船應當抵達火星。
核反應堆不會在發射時就啟動。出於安全考量，反應堆將在飛船離開地球約兩天後才點火，屆時飛船已處於穩定的太空軌道，即便出現意外，裂變產生的放射性廢料也不會落回地球。
這套時間表被業內人士普遍描述為「極其雄心勃勃"，這是一種客氣的說法。美國上一次嘗試類似量級的核推進項目，是NASA與國防部合作的DRACO計劃，最終於2025年因成本、安全測試和技術複雜性等問題被取消。在那之前，類似的項目已經被啟動又叫停了無數次，核推進技術在美國航天史上留下了一長串未竟的尾巴。
米德爾伯格坦率地指出了幾個技術難關：發射過程中的劇烈振動對核反應堆結構完整性的威脅；零重力環境下地面設計的機械系統能否正常運作；以及散熱系統在真空太空中的長期穩定性。這些都是需要在前所未有的時間壓力下一一驗證的工程問題。
但專家們也沒有人說這不可能。梅茨格說：「我認為這是一項非常可行的技術，我很高興看到他們終於這麼做了。"
無論SR-1最終成功還是遭遇挫折，它在太空中運行期間積累的工程數據，都將直接服務於NASA隨後計劃在月球表面部署的核反應堆項目。美國能源部國家空間反應堆項目技術總監塞巴斯蒂安·科比西耶羅說：「我們將學到的所有關於該系統在太空中如何運作的信息，對月面應用非常有幫助，因為基本上是一樣的，月球上也沒有空氣。"
一個時代的開端，或者又一次壯志未酬，答案將在兩年後揭曉。
