NASA局长宣布要在2028年底前把一个核动力飞船送往火星

2026年04月15日23:13:07 科技 1308

NASA局长宣布要在2028年底前把一个核动力飞船送往火星 - 天天要闻

美国60年来从未在太空运行过第二座核反应堆。现在,NASA局长宣布要在2028年底前把一个核动力飞船送往火星。

这个时间线让专家们既兴奋,又直皱眉头。

为什么偏偏是核动力,为什么偏偏是现在

要理解这件事的重量,得先说清楚化学推进为什么不够用。

现有的火箭,无论是SpaceX的猎鹰还是NASA的SLS,本质上都是在点燃液氢和液氧,用爆炸产生的气体推动飞船前进。这套方案在从地球发射方面表现出色,但一旦进入深空,它的短板就暴露无遗:燃料能量密度太低,效率太差,而且越飞越远,太阳能也越来越弱。

核裂变提供了一个根本性的替代方案。核燃料的能量密度比化学燃料高出数个数量级,意味着同样重量的燃料,能做的事情多得多。弗吉尼亚州航空航天公司的空间核技术专家林赛·霍尔姆斯说:"它真的非常非常高效。"

NASA为SR-1选择的技术方案叫做核电推进,英文缩写NEP。逻辑并不复杂:裂变反应堆产生热量,热量转化为电能,电能驱动离子推进器,将带电气体高速喷出产生推力。推力本身不大,但持续时间极长,效率极高,非常适合长途星际巡航。

与另一种方案"核热推进"相比,核电推进的机械结构相对简洁,班戈大学核未来研究所联合主任西蒙·米德尔伯格说,它"比热能方案简单得多,本质上就是把核反应堆接入推进系统"。

还有一个很少被提及但同样关键的理由:核推进让飞船更快,飞行时间更短,宇航员暴露在宇宙辐射中的时间也随之减少。佛罗里达航天研究所的航天工程研究员菲利普·梅茨格说:“它解决了辐射问题,这也是发明更先进推进系统往返火星的主要动机之一。"

至于“为什么是现在",答案有相当一部分写在地缘政治的账本上。

中国和俄罗斯已经宣布计划在2035年前在月球表面部署核反应堆,为联合月球基地供电。在深空探索领域,第一个掌握核推进技术的国家将拥有难以弥补的战略优势。霍尔姆斯直接表示,SR-1激进的时间线“部分源于中国和俄罗斯自身的深空核野心"。

从图纸到火星,2028年够用吗

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美国国家航空航天局(NASA)

SR-1的全名是“太空反应堆-1号自由号",目前公开的设计概念图显示,它看起来像一支巨大的带翼箭矢:尾部是动力与推进系统,顶端是一座20千瓦级的铀填充核反应堆,两侧伸展出大面积的散热翼片。

那些翼片的作用,是把核裂变产生的大量废热散发到太空中去。霍尔姆斯说:“你必须有非常大的散热器,"否则反应堆和整个飞船都有过热熔毁的风险。

动力与推进系统并非从零开始造。NASA此前为“门户"月球轨道空间站项目开发的电力推进组件,在艾萨克曼今年3月取消该项目后,将被直接移植到SR-1上。这是一笔现成的工程遗产,可以节省相当一部分开发时间。

按照NASA公布的计划,SR-1的硬件开发将于2026年6月启动,2028年1月完成系统组装和测试,同年10月运抵发射场,年底前完成发射。发射后约一年,飞船应当抵达火星。

核反应堆不会在发射时就启动。出于安全考量,反应堆将在飞船离开地球约两天后才点火,届时飞船已处于稳定的太空轨道,即便出现意外,裂变产生的放射性废料也不会落回地球。

这套时间表被业内人士普遍描述为“极其雄心勃勃",这是一种客气的说法。美国上一次尝试类似量级的核推进项目,是NASA与国防部合作的DRACO计划,最终于2025年因成本、安全测试和技术复杂性等问题被取消。在那之前,类似的项目已经被启动又叫停了无数次,核推进技术在美国航天史上留下了一长串未竟的尾巴。

米德尔伯格坦率地指出了几个技术难关:发射过程中的剧烈振动对核反应堆结构完整性的威胁;零重力环境下地面设计的机械系统能否正常运作;以及散热系统在真空太空中的长期稳定性。这些都是需要在前所未有的时间压力下一一验证的工程问题。

但专家们也没有人说这不可能。梅茨格说:“我认为这是一项非常可行的技术,我很高兴看到他们终于这么做了。"

无论SR-1最终成功还是遭遇挫折,它在太空中运行期间积累的工程数据,都将直接服务于NASA随后计划在月球表面部署的核反应堆项目。美国能源部国家空间反应堆项目技术总监塞巴斯蒂安·科比西耶罗说:“我们将学到的所有关于该系统在太空中如何运作的信息,对月面应用非常有帮助,因为基本上是一样的,月球上也没有空气。"

一个时代的开端,或者又一次壮志未酬,答案将在两年后揭晓。

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