美國團隊開發核推進概念 縮短前往火星的行程

俄亥俄州立大學正在開發一種新的核熱推進系統,名為離心核熱火箭(Centrifugal Nuclear Thermal Rocket,CNTR)。與傳統的固體燃料元素不同,這種新設計使用液態鈾來直接加熱火箭推進劑。這使得該引擎的效率有可能達到傳統核設計的兩倍,這在太空探索領域是一次重大的技術突破。根據俄亥俄州立大學的王院長的說法,CNTR系統在核推進技術的發展中具有獨特的地位。

在當前太空競賽中,許多太空機構,包括NASA,正在研究核熱推進技術,以便能夠抵達太陽系最遙遠的區域。隨著太空機構對於將人類送回月球及更遠的需求日益增加,對核熱推進的關注也在不斷增長。傳統化學引擎的限制,例如低推力和高燃料消耗,使其在長距離任務中變得不切實際。因此,像新地平線探測器前往冥王星的九年旅程,表明了前往外太陽系任務所需的漫長時間。對於未來人類探險遙遠目的地而言,縮短旅行時間、增加載貨能力或同時達成這兩者至關重要,因為長時間在太空中會增加宇航員的健康風險。

因此,開發更高效的推進系統是必須的,以便使深空旅行變得更安全和可行。CNTR的潛力看起來非常可觀。根據研究報告,CNTR的比衝預計可達1800秒,相比之下,化學引擎大約為450秒,1960年代的核設計則為900秒。這意味著CNTR可以使人類前往火星的往返時間縮短至420天。正在進行原型建設的博士生斯賓塞·克里斯蒂安預見,若一切順利,從地球到火星的單程旅行可以在六個月內完成。他在新聞稿中表示:「根據CNTR引擎的運作情況,這一原型正在推動我們邁向未來。」

除了火星,這種強大的推進力還可以通過直接注入軌道來促進對外行星及凱伯帶天體的快速科學會合任務。核熱推進不僅能提高速度,還能為火箭提供更大的飛行路徑靈活性,這是化學引擎無法實現的。此外,CNTR還可以使用多種推進劑,如氨、甲烷、丙烷或肼,這將有助於開發太空資源的自主利用,從而在太空中建立自給自足的存在。這些先進的核熱推進能力也可能支持新的單向機器人任務,前往遙遠的外行星,如土星、天王星和海王星。

目前,CNTR概念面臨著重大工程挑戰。王院長表示,團隊需要克服技術難題,才能使設計準備就緒。這些挑戰包括確保穩定啟動、運行和關閉,以及最小化鈾燃料的損失和管理潛在的引擎故障。團隊希望能在五年內完成設計。王院長強調:「未來我們需要將太空核推進作為一個持續的優先事項,以便讓這項技術有時間成熟。」俄亥俄州立大學團隊的努力得到了NASA提供的資助支持,這突顯了這項先進推進技術在塑造太空探索未來中的國家重要性。


Henderson
Henderson 主要擔任「炒稿記者」的職責,以翻譯最新科技,手機 電動車等消息為每天的工作。