俄亥俄州立大学在 NASA 的支持下开发的离心核热火箭 (CNTR) 已显示出显着缩短火星旅行时间的潜力。
这种新型核推进系统使用液态铀燃料直接加热火箭推进剂,使其效率是传统核推进方法的两倍。
据说CNTR能够将火星往返时间缩短至420天以内。化学发动机的比冲为450秒,而CNTR的比冲达到1800秒。它可以灵活地使用多种推进剂选项,包括氨、甲烷、丙烷和肼。
博士生 Spencer Christian 领导了原型的构建,研究员 Dean Wang 指出了技术成熟的重要性。技术挑战仍然存在,包括稳定的系统启动和关闭以及最大限度地减少铀燃料损失。
研究团队的目标是在五年内完成完全可操作的设计。
从:
NASA 的新型核推进系统仅需 6 个月即可将我们送上火星!
【编辑部评论】
俄亥俄州立大学此次宣布离心核热火箭(CNTR)这是一个创新概念,不仅仅是改进推进技术。传统的核热推进使用固体燃料,而碳纳米管通过使用液态铀燃料,其效率提高了一倍。
这项技术的核心是比推力这是一个压倒性的进步。目前的化学火箭的比冲为 450 秒,碳纳米管显示了达到1800秒的可能性。这意味着效率提高了四倍,让您可以使用相同量的燃油行驶更远的距离。
特别值得注意的是推进剂的多样性。氨、甲烷、丙烷和联氨等多种选择为在太空采购燃料开辟了新的可能性。如果可以从小行星和其他天体获取资源并用作燃料,那么不依赖地球供应的长期任务将成为现实。
另一方面,在太空使用核技术的安全和风险管理需要仔细考虑。有些问题是传统化学推进所不存在的,例如发射过程中发生事故的风险和在轨核燃料管理。
在技术可行性方面,五年内完成全面运行设计的目标表明该项目仍处于基础研究阶段。现实情况是,许多工程挑战仍有待克服,例如最大限度地减少铀燃料损失和稳定的运行控制。
然而,如果成功的话,不仅是火星探索,还有载人外行星任务都将进入人们的视野。如果目前需要九个月的单程火星之旅能够缩短到三个月左右,宇航员的健康风险将大大降低。
【术语解释】
核热推进(Nuclear Thermal Propulsion):利用核反应产生的热能加热推进剂并从喷嘴喷射以获得推力的推进方式。它可以获得比化学推进更高的比冲。
比推力(Specific Impulse):火箭发动机效率的指标,代表单位重量推进剂获得推力的持续时间。以秒为单位,数字越大,燃油效率越好。
CNTR(离心核热火箭):俄亥俄州立大学正在开发离心核热火箭技术。它是一种利用液态铀燃料,利用离心力实现高效核热推进的新概念。
柯伊伯带:位于海王星轨道之外的小天体集中的区域。冥王星也包含在这个区域内,人们认为早期太阳系形成的物质被保存下来。
[参考链接]
俄亥俄州立大学(外部)
一所州立大学,总部位于美国俄亥俄州哥伦布市。在工程系和航空航天工程领域拥有良好的研究记录
NASA(美国国家航空航天局)(外部)
负责美国太空开发的政府机构。推动火星探测和深空任务
ScienceDirect(外部)
由爱思唯尔运营的科技文献数据库。包含有关核推进技术的学术论文
[编者后记]
当您看到利用核推进技术需要六个月才能到达火星的消息时,您有何感受?作为一名设计师,我致力于构想一个“美好的未来”,我觉得这项技术所实现的太空之门确实为人类提供了一幅新的画布。
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