核動力太空飛船

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更新時間: 2013-12-04

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2009年,俄羅斯聯邦航天局宣布,他們下一個大型的太空項目是開發核動力太空飛船。該核動力太空飛船的草案設計將於2012年完成,並在接下的9年裡逐步將其變為現實。據說整個計劃的投資達到170億盧布,約5.8億美元。

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1 核動力太空飛船 -簡介

核動力太空飛船核動力太空飛船

 核動力太空飛船以核能為動力。目前,化學燃料產生的火箭推力太小並且持續力太低,所以,每次發射時都必須尋找合適的發射窗口,以便利用行星的引力來加速,使它們能真正飛往宇宙深處。核動力太空飛船和探測器由於推力強大,不必利用行星的引力,更不必擔心航線限制,因此,很多人認為,核動力太空飛船是未來航天業的必然趨勢。

2 核動力太空飛船 -研發歷史

早在上世紀50年代,美國就開始進行核動力火箭的研究,但它面臨很多問題,直到現在也沒能研究出實用的核動力發動機,唯一的成果是推力很小的核能離子火箭,它可以在行星探測器上使用,但要用到載人航天上還是小兒科了點。

1958年美國提出的獵戶座計劃(Project Orion)首開研發 核動力太空飛船的先河:獵戶座計劃的目的就是利用一系列小的核爆炸,使大型航天器飛離地球。該項目最初計劃攜帶2000顆「原子彈」,利用它把宇航員於1965年送往火星,1970年送到土星。然而,1963年美蘇簽訂禁止大氣層核試驗條約之後,獵戶座計劃「胎死腹中」,該研究於1965年「夭折」。

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相比利用核爆炸來推動太空飛船,在政治上更為可行的方法是核熱能推力技術。這種方法的原理是在飛船上安裝核反應堆,這種核反應堆由儲量豐富的鈾 235提供動力。從理論上來說,一旦點火成功,這種核反應堆會將氫氣加熱到3100開氏溫度的高溫,接著向尾部噴射超熱的氫氣以產生推力。

這種核熱能推力技術的可行性於上世紀60年代獲得了證實,那時,美國在內華達沙漠成功測試了一台核發動機Nerva,該研究項目同樣曾經到了試驗階段。然而,某種型號的發動機在試驗台上發生了爆炸。後來,因為資金緊缺,美國航空航天局(NASA)放棄了昂貴的火星探測夢想,轉而支持性價比更高的太空探測計劃。Nerva項目於1973年終止,因此,NASA一直沒有機會解決核動力技術上的障礙,比如怎樣一遍又一遍地給反應堆點火,而不會造成災難等。

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3 核動力太空飛船 -優勢

許多人可能拒絕讓核燃料反應堆在頭頂上空呼嘯而過的想法,但是,核熱能推力的支持者堅持認為,它是安全的,因為飛船遠離地球后核反應裝置才會點火。

美國航天局專門從事核動力引擎研究的高級工程師斯坦利博羅夫斯基表示,在外層空間里,核燃料的能效是常規火箭燃料的兩倍,在執行運載宇航員和設備前往火星這樣的任務中,核動力飛船具備很多優勢。

但他同時也指出,在從地球上發射時,核動力飛船可能使發射場附近的工作人員和居民面臨輻射危險。1978年,報廢的蘇聯「宇宙-954」核動力衛星在返航過程中將放射性碎片散落在加拿大北部地區,所幸當地人煙稀少,沒有造成人員傷害。

另外,人們還擔心一旦出現了事故,很多鈾將落到地球上,不僅會造成環境污染,U-235還可能被心懷不軌的人收集起來製造核彈。

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