核选择:欧洲的更快太空旅行计划

使用当今的火箭技术,到达火星需要很长时间,大约九个月。这是因为普通的火箭发动机将燃料和氧气燃烧在一起(例如汽车发动机),但它们效率不高。基本问题是,航天器必须同时携带燃料和氧化剂,因为没有空间支持燃烧。

来源:英国物理学家网首页
校友核热推进系统示意图。学分:ESA

使用当今的火箭技术,到达火星需要很长时间,大约九个月。这是因为普通的火箭发动机将燃料和氧气燃烧在一起(例如汽车发动机),但它们效率不高。基本问题是,航天器必须同时携带燃料和氧化剂,因为没有空间支持燃烧。

这会产生一个恶性循环:您携带的燃料越快,您的航天器变得越重,需要更多的燃料才能加速额外的重量。为了更快,您需要大量的燃料,这使火箭非常昂贵且沉重。当前的化学推进系统几乎处于其理论限制,几乎没有提高效率的空间。

燃料

虽然特朗普政府已削减了NASA资金,但没有分配核热推进或核电气推进,但欧洲航天局(ESA)的科学家一直在研究核推进。它的工作原理:核反应堆加热了像氢这样的推进剂,而不是用氧气燃烧燃料。然后,超热的推进剂从火箭喷嘴中射出,将航天器向前推。该方法比化学火箭要高得多。

核反应堆

核火箭提供了几个关键优势,例如将火星绊倒时间缩短了一半;从九个月到大约4-5个月。效率的提高来自以下事实:核反应堆每单位燃料的能量比化学反应产生的能量要大得多。出乎意料的是,即使发动机本身会产生辐射,宇航员实际上会在短途旅行中受到较少有害的辐射。

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