核推进可以帮助人类更快地到达火星。

随着NASA的坚持不懈的漫游车在这颗红色星球上安家,地面工程师们正在为首次人类火星任务进一步开发潜在的推进技术。

NASA正在研究两种类型的核推进系统——核电推进和核热推进。

核电推进系统使用推进剂的效率比化学火箭高得多,但提供的推力很小。

他们使用反应堆发电,为氙气或氪等气体推进剂充电,通过推进器将离子推出,推进器驱动航天器前进。

核电推进系统有效地利用低推力,可以延长航天器的速度,并能以大推力系统推进剂的一小部分来推动火星任务。

核热推进技术提供高推力,推进剂效率是化学火箭的两倍。

该系统的工作原理是将反应堆中的热量传递给液体推进剂。

这种热量将液体转化为气体,气体通过喷嘴膨胀,提供推力并推动航天器。

NASA与能源部(DOE)合作,正在向工业界征集核热推进系统的初步反应堆设计概念。

这些机构计划为探索不同方法的几项努力提供资金。

未来的后续合同将产生更详细的反应堆设计和建造初步测试硬件。

NASA空间技术任务局(STMD)副局长吉姆·罗伊特表示:“虽然NASA的当务之急是让人类与阿耳特弥斯计划一起重返月球,但我们也在投资‘高杆’技术,这些技术可以让载人前往火星的任务成为可能。我们期待着看到工业在核推进和裂变表面动力方面提供的创新,通过即将到来的对该技术的建议征求意见。“

人类登上火星的任务。

到目前为止,只有机器人探险家去过火星,而不需要返回地球。

等待返程的最佳行星排列需要宇航员在火星徘徊一年多,这将把往返任务延长到三年多。

NASA的目标是尽可能将宇航员在地球和火星之间旅行的时间减少到接近两年。

空间核推进系统可以缩短总任务时间,并为任务设计者提供更高的灵活性和效率。

为了使往返载人飞行任务的持续时间至少保持在两年左右,NASA正在研究核动力运输系统,以便于在地面执行较短停留的任务。

这些系统将利用最优的行星对齐来实现一段旅程的低能量过境,并利用新技术的增强性能来实现另一段旅程的高能过境。

现在说推进系统将把第一批宇航员送上火星还为时过早,因为每种方法都需要重大的发展。

技术就绪性。

美国宇航局位于阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔太空飞行中心与美国能源部的一个团队合作,领导该机构的太空核推进项目。该团队包括来自爱达荷州国家实验室、洛斯阿拉莫斯国家实验室和橡树岭国家实验室的科学家和工程师。

STMD的技术示范任务计划为技术开发提供资金。

核电推进建立在NASA成熟的太阳能电力推进推进器和阿耳特弥斯系统的基础上,以及月球表面裂变能源的开发。

还对小型地面反应堆的相关燃料和反应堆技术进行了大量投资,这些技术可以改装成空间反应堆,为电力推进提供动力。

美国政府旨在建立燃料制造能力的目标有一系列的应用,包括核推进和裂变表面动力。

美国宇航局马歇尔航天中心的核热火箭元件环境模拟器。

位于阿拉巴马州亨茨维尔的美国宇航局马歇尔太空飞行中心的核热火箭元素环境模拟器使用非核加热而不是裂变来测试核火箭燃料原型。

60多年来,核热推进一直在NASA的雷达上。

通过2021年2月12日发布的征求建议书,新的硬件设计和开发阶段建立在现有努力的基础上,以成熟核热推进系统的关键部件为基础。

NASA核技术组合负责人安东尼·卡洛米诺解释说:“支撑核热推进系统的反应堆是一个重大的技术挑战,因为实现推进性能目标所需的工作温度非常高。”

虽然大多数发动机都在适中的温度下运行,但与反应堆燃料直接接触的材料必须能够在华氏4600度以上的温度下生存下来。

NASA和美国能源部一直在与工业界合作,研究一种可行的方法,工业界现在将开发初步设计来迎接这一挑战。

卡洛米诺说:“我们正在探索载人火星任务的核电和核热推进方案。”

“每种技术都有其独特的优势和挑战,在确定最终偏好时需要仔细考虑.”

无论最终选择哪种推进系统,核推进的基本原理都可以实现月球以外强大而高效的探索。

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