前进火星 NASA研发核能火箭引擎

为了载人火星计划,NASA提出动力火箭可能性,图为经典科幻片2001太空漫游当中的「发现号」,就是使用核动力的远程太空船。(图/网路)

美国航太总署NASA向BWX能源科技公司(BWX Technologies)授予一项1880万美元的研发合同,设计核反应推进炉,以做为将来火星载人飞行任务的主要动力来源。BWXT能源公司位在维吉尼亚林奇堡,长期以来负责核反应炉组件燃料和相关服务

世界核能新闻(World-Nuclear-News)报导,NASA设想的热核动力来源(nuclear thermal propulsion,NTP)是使用低浓铀(LEU)燃料,它将是往返地球与火星的火箭引擎的主要能源来源,根据NASA的计算,NTP系统推力很大,可以将前往火星的航行时间从六个月减少到四个月,并且可以减少携带的化学燃料,使太空船的体积重量可以减小,以便携带更多与太空任务相关的研究装备

至于大众所担心的核辐射问题,依据人类核动力潜艇的研究经验,以及核反应炉科技的升级与缩小化,阻绝辐射已经不是问题。

1960年代NASA曾提出猎户座核能火箭计划,不过后来中止了。(图/NASA)

BWX技术公司总裁兼首席执行官雷克斯昆登(Rex Geveden)表示:「我们公司有能力设计、开发和制造核动力太空船,包括反应炉和核燃料种类,这是我们的转型机会,核能推进技术应用到太空的时间到了。」

根据这项研发合约,在2019年之前,BWX技术公司要交出太空反应炉概念设计、核燃料类型,也要制作原型反应炉,要是审核通过,就要进行初始地面测试,并将反应炉与火箭引擎结合应用,不过每个进度都要经过国会的审核再拨款。今年9月下旬,NTP系统将确定使用低浓铀燃料的可行性,要是确定后,该项目花费一年的时间来测试和制造金属陶瓷化燃料的能力,也就是要确定核燃料规格

航太总署称,之所以提出这项研发案,一来是时机已经成熟,现在我们对核动力的相关知识也以前要高上许多,其次是核热火箭的推力又是化学火箭效率的两倍,体积小速度快,效率更好。第三也是为了太空人的健康为考量,NASA表示,缩短太空旅行时间,可以缩短太空人被的宇宙辐射照射的时间,也就是说,太空中的宇宙高能辐射(主要是高速中子与伽马线),比密封良好的核反应炉释出的少许核辐射来的更危险。

NASA另外解释,核动力火箭概念并不新鲜。至少在1955年到1972年间,NASA就曾经推动进核动力火箭研究和重大的地面试验,当时称为猎户座计划(Project Orion),但是当火星飞行任务推迟时,计划就停止测试。之后热核火箭也曾经在各种任务研究案中被重新审视了好几次,不过多年来都没有远距离载人太空任务,所以相对没有必要性。当人类登陆火星计划被提出后,核动力火箭就显现它的实力价值