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核能源火箭有朝一日不错杀青更快的天外旅行。信用：好意思国宇航局

NASA 运筹帷幄在将来十年内向火星发送载东说念主任务，但赶赴这颗火星的 1.4 亿英里（2.25 亿公里）的旅程可能需要几个月到几年的走动旅程。

这种相对较长的运输时期是使用传统化学火箭燃料的拆伙。该机构咫尺开采的化学鼓吹火箭的替代技巧称为核热鼓吹，它使用核裂变，有朝一日不错为火箭提供能源，火箭的遨游时期仅为一半。

核裂变波及集会原子被中子别离时开释的大宗能量。这种响应称为裂变响应。裂变技巧在发电和核能源潜艇中照旧很训诫，它用于驱动或驱动火箭的哄骗有朝一日可能会为 NASA 提供比化学驱动火箭更快、更重大的替代决议。

NASA 和好意思国国防高等接洽运筹帷幄局正在聚拢开采 NTP 技巧。他们运筹帷幄于 2027 年在天外中部署和展示原型系统的才略，这可能会使其成为好意思国建筑和运营的首批此类系统之一。

核热鼓吹有朝一日还不错为可主管的天外平台提供能源，以保护地球轨说念表里的好意思国卫星。但这项技巧仍在开采中。

我是佐治亚理工学院 （Georgia Institute of Technology） 的核工程副栽培，该接洽所的接洽小组构建模子和仿真，以矫正和优化核热鼓吹系统的瞎想。我的但愿和怜惜是协助瞎想核热鼓吹发动机，该发动机将膨胀载东说念主火星任务。

核鼓吹与化学鼓吹

传统的化学鼓吹系统使用波及轻鼓吹剂（如氢气）和氧化剂的化学响应。当两者羼杂在整个时，它们会烽火，导致鼓吹剂止境赶快地从喷嘴中排出以推动火箭。

这些系统不需要任何类型的点火系统，因此止境可靠。但这些火箭必须将氧气带入天外，这可能会使它们感到千里重。与化学鼓吹系统不同，核热鼓吹系统依靠核裂变响应来加热鼓吹剂，然后从喷嘴中排出以产生驱能源或推力。

在很多裂变响应中，接洽东说念主员将中子送向铀的较轻同位素铀 235。铀继承中子，产生铀 236。然后铀 236 别离成两个片断——裂变产品——响应开释出一些多样万般的颗粒。

咫尺，大家正在运行的 400 多个核能源响应堆使用核裂变技巧。这些正在运行的核能源响应堆大多是轻水响应堆。这些裂变响应堆使用水来放慢中子的速率并继承和传递热量。水不错平直在堆芯或蒸汽发生器中产生蒸汽，蒸汽发生器驱动涡轮机发电。

核热鼓吹系统的运行格式近似，但它们使用不同的核燃料，其中含有更多的铀 235。它们还不错在更高的温度下运行，这使得它们止境重大和紧凑。核热鼓吹系统的功率密度是传统轻水响应堆的 10 倍傍边。

出于几个原因，核鼓吹可能比化学鼓吹更有上风。

核鼓吹会止境赶快地从发动机的喷嘴中排出鼓吹剂，从而产生高推力。这种高推力使火箭大概更快地加快。

这些系统也具有高比冲。比冲测量使用鼓吹剂产生推力的效用。核热鼓吹系统的比冲大要是化学火箭的两倍，这意味着它们不错将遨游时期镌汰 2 倍。

核热鼓吹历史

几十年来，好意思国政府一直资助核热鼓吹技巧的开采。1955 年至 1973 年间，NASA、通用电气和阿贡国度现实室的项生疏产了 20 台核热鼓吹发动机并进行了大地测试。

但这些 1973 年之前的瞎想依赖于高浓缩铀燃料。这种燃料不再使用，因为它存在扩散危境，或与核材料和技巧的传播联系的危境。

由能源部和国度核安全管制局发起的大家减少要挟倡议旨在将很多选择高浓缩铀燃料的接洽堆转动为高含量、低浓缩铀或 HALEU 燃料。

与高浓缩铀燃料比拟，高含量、低浓缩铀燃料大概发生裂变响应的材料较少。因此，火箭需要装载更多的 HALEU 燃料，这会使发动机更重。为了搞定这个问题，接洽东说念主员正在接洽在这些响应堆中更灵验地使用燃料的独特材料。

好意思国宇航局和好意思国国防部高等接洽运筹帷幄局（DARPA）的敏捷月球操作示范火箭（DRACO）运筹帷幄计划在其核热鼓吹发动机中使用这种高含量、低浓缩的铀燃料。该运筹帷幄运筹帷幄于 2027 年辐射火箭。

四肢 DRACO 运筹帷幄的一部分，航空航天公司洛克希德马丁公司已与 BWX Technologies 合营开采响应堆和燃料瞎想。

这些集团正在开采的核热鼓吹发动机需要合乎特定的性能和安全圭臬。它们需要一个不错在职务时期运行并膨胀快速火星旅行所需的纯果真中枢。

理思情况下，发动机应该大概产生高比冲，同期安闲高推力和低发动机质地的条目。

正在进行的接洽

在工程师瞎想出安闲统统这些圭臬的发动机之前，他们需要从模子和仿真运转。这些模子不错匡助接洽东说念主员（举例咱们小组中的接洽东说念主员）了解发动机将如何处理启动和关闭。这些操作需要快速、大边界的温度和压力变化。

核热鼓吹发动机将不同于统统现存的裂变能源系统，因此工程师需要构建与这种新发动机配合使用的软件器具。

我的小组使用模子瞎想和分析核热鼓吹响应堆。咱们对这些复杂的响应堆系统进行建模，以了解温度变化等身分如何影响响应堆和火箭的安全。可是模拟这些后果可能需要大宗不菲的筹备才略。

咱们一直在尽力开采新的筹备器具，以模拟这些响应堆在启动和运行时的行动，而无需使用太多的筹备才略。

我和我的共事们但愿这项接洽有朝一日不错匡助开采不错自主抑止火箭的模子🦄九游下载中心_九游游戏中心官网。