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空间核推进技术委员会
任务说明美国国家科学、工程和医学院将召集一个特设委员会，确定开发和演示未来探索任务所需的空间核推进技术的主要技术和项目挑战、优点和风险。事实证明，核推进可以为人类快速前往火星提供潜力，单程时间少于 9 个月，包括在火星表面停留的总往返时间少于 3 年。委员会还将确定每项技术的关键里程碑和顶层开发与演示路线图。此外，委员会还将确定成功开发每项技术可实现的任务。具体感兴趣的空间核推进技术包括：1. 高性能核热推进 (NTP)，将氢推进剂加热到 2500K 或更高，产生至少 900 秒的比推力。 2. 核电推进 (NEP) 将热能转换为电能，为等离子推进器提供动力，用于高效快速地运输大型有效载荷（例如，功率水平至少为 1 MWe 且质量功率比（kg/kWe）远低于当前 NEP 系统水平的推进系统）。 行动计划 本研究应检查任务说明中所述的开发和演示 NTP 和 NEP 系统的优点和挑战。此项审查应考虑以下因素： 关键的技术和计划挑战和风险； 全尺寸系统级地面演示测试的选项； 放弃地面演示测试而进行飞行演示测试的优缺点； 开发一种燃料元件形式或其他反应堆子系统的前景，这些子系统可能对 NTP、NEP 和国防部战略能力办公室正在考虑开发的移动式 1-10 MW 功率反应堆中的至少两个是通用的； 选择高浓缩铀（HEU）而不是高含量低浓缩铀（HALEU）作为裂变材料所涉及的技术、计划和政策考虑； 美国国家航空航天局、能源部和工业界开发关键子系统技术以准备进行任务注入的能力（即技术就绪级别 6）；以及 关键里程碑和顶层开发及演示路线图。
核动力海军推进系统
核电站运行的最大经验是核海军推进，特别是航空母舰和潜艇。这些积累的经验可能成为拟议的新一代紧凑型核电站设计的基础。核动力潜艇的任务正在根据信号情报收集和特种作战重新定义。核动力舰艇约占美国海军作战舰队的 40%，包括整个海基战略核威慑力量。美国海军的所有作战潜艇和一半以上的航空母舰都是核动力的。这里的主要考虑因素是核动力潜艇不像传统动力装置那样消耗氧气，并且在燃料补给之前具有较长的续航能力或任务时间；仅受船上可用的食物和空气净化用品的限制。另一个独特的考虑是使用高浓缩铀 (HEU) 来提供紧凑的反应堆系统，该系统具有足够的内置反应性，可以克服氙气反应堆的死区时间，从而实现快速重启和加油之间的长燃料燃烧期。在第二次世界大战期间，潜艇使用可以在水面运行的柴油发动机，为大量电池充电。这些可以在潜艇潜水时使用，直到放电。此时，潜艇必须重新浮出水面为电池充电，并且容易受到飞机和水面舰艇的探测。尽管使用特殊的通气管装置将空气吸入和排出浅潜于水面以下的潜艇，但核反应堆理论上为其提供了无限的潜水时间。此外，核燃料的高比能（即每单位重量的能量）消除了跟随水面或水下海军舰艇舰队的脆弱油轮舰队不断加油的需要。另一方面，核反应堆一次加油足以满足长时间的需要。现代海军反应堆的浓缩度高达 93%，U 235 能够达到 97.3%，设计为在其 20-30 年的使用寿命中每隔 10 年或更长时间才加油一次，而陆基反应堆使用的燃料浓缩度低至 U 235 的 3-5%，需要每隔 1-1 1/2 年加油一次。新反应堆的设计使用寿命为航母 50 年，潜艇 30-40 年，这是弗吉尼亚级潜艇的设计目标。核心中含有可燃毒物，例如钆或硼。这些允许较高的初始反应性，以补偿裂变产物毒物的积累
核动力海军推进系统
核电站运行的最大经验是核海军推进，特别是航空母舰和潜艇。这些积累的经验可能成为拟议的新一代紧凑型核电站设计的基础。核动力潜艇的任务正在根据信号情报收集和特种作战重新定义。核动力舰艇约占美国海军作战舰队的 40%，包括整个海基战略核威慑力量。美国海军的所有作战潜艇和超过一半的航空母舰都是核动力的。这里的主要考虑因素是核动力潜艇不像传统发电厂那样消耗氧气，而且它们在燃料补给之前具有很长的续航能力或任务时间；仅受船上可用的食物和空气净化用品的限制。另一个独特的考虑因素是使用高浓缩铀 (HEU) 来提供紧凑的反应堆系统，该系统具有足够的内置反应性，以克服氙气反应堆的死区时间，从而实现快速重启和加油之间的长燃料燃烧期。第二次世界大战期间，潜艇使用可以在水面运行的柴油发动机，为大量电池充电。这些电池随后可以在潜艇下潜时使用，直到电量耗尽。此时潜艇必须浮出水面为电池充电，并且容易受到飞机和水面舰艇的探测。尽管使用特殊的通气管装置将浅潜水下的潜艇吸入和排出空气，但核反应堆理论上可以为其提供无限的下潜时间。此外，核燃料的高比能或每单位重量的能量消除了跟随水面或水下海军舰艇舰队的脆弱油轮舰队不断加油的需要。另一方面，核反应堆一次加油足以满足长时间的需要。现代海军反应堆的浓缩度高达 93%，铀 235 的浓缩度可达 97.3%，设计为在 20-30 年的使用寿命中每 10 年或更长时间更换一次燃料，而陆基反应堆使用的燃料浓缩度低至铀 235 的 3-5%，每 1-1.5 年需要更换一次燃料。新堆芯的设计使用寿命为在航母上 50 年，在潜艇上 30-40 年，这是弗吉尼亚级潜艇的设计目标。堆芯中加入了可燃毒物，如钆或硼。这允许较高的初始反应性，以补偿裂变产物毒物在反应堆寿命期间的积累
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