核動力火箭,30天到達火星?

最近 , 國外媒體報道 , 美國宇航局的工程師正計劃建造核裂變裝置 , 以作為宇宙飛船的主要動力 , 科學家認為 , 如果我們使用核動力火箭飛往火星 , 只需要30天時間 。

在很多人的眼中 , 核能最成熟的運用就是核電站 , 那么 , 只能發電的反應堆 , 又是如何用在火箭上的呢?
并非新鮮事物
核動力火箭 , 并非現在才提出來的新概念 。 早在20世紀初 , 得知居里夫婦提煉出放射性元素鐳之后 , 俄國航天之父齊奧爾科夫斯基就預言:“一噸重的火箭只要用一小撮鐳 , 就足以掙斷與太陽系的一切引力聯系 。 ”
后來 , 美國還在緊鑼密鼓研制第一顆原子彈時 , 曼哈頓計劃的主要領導者之一 , 有原子彈之父的費米 , 就給那些正在研制原子彈的科學家說 , 你們除了研制原子彈 , 也不要忘了研究以核作為動力的可行性 。 最后 , 美國人和蘇聯人還真是上馬了核動力飛機的計劃 , 1957年 , 美國人又開始了核火箭的研制——獵戶座核火箭計劃
獵戶座核火箭計劃
這是一個現在看來相當瘋狂的計劃 , 即使出現在科幻小說中 , 也會給人一種異想天開的感覺 , 因為它是采用原子彈爆炸的方式給火箭提供動力 , 具體原理是這樣的 。
使用一顆顆小當量原子彈在火箭尾部相繼爆炸 , 火箭后面安裝一個推進盤 , 吸收爆炸的沖擊波以推動火箭前進 。

核動力火箭,30天到達火星?



其升空過程就像海洋里的水母 , 一下一下的 , 每扔掉一顆原子彈 , 火箭就向上竄出一段距離 。

根據設想 , 在起飛階段 , 每秒引爆一顆100噸TNT當量的小型原子彈 , 當火箭到達一定速度和高度后 , 引爆速率下降到每10秒一枚 , 由于已經遠離地面 , 此時引爆的是2萬噸當量的核彈 。
核動力火箭,30天到達火星?



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另一個對環境更友好的方式是 , 先用多根火箭把飛船升到一定高度 , 然后再盡情地拋出核彈 。

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【核動力火箭,30天到達火星?】
核動力火箭,30天到達火星?



顯然 , 使用小當量核彈爆炸以提供動力 , 這能達到極高的速度 。 1958年 , 美國核科學家泰勒設想 , 如果在大氣層外每顆原子彈的爆炸當量為2000噸TNT , 那么引爆50顆這樣的原子彈后 , 飛船的最大速度可達70千米/秒 。

核動力火箭,30天到達火星?



現在回過頭去看 , 獵戶座核火箭計劃實在是過于瘋狂 , 但在當時的環境下 , 其實也是可以理解的 。 從1945年7月16日美國進行世界上首次核試驗到1989年底 , 各國共進行了2000多次核試驗 。 這其中 , 美、蘇兩國核試驗次數約占總數的80% 。

既然都進行那么多次核試驗了 , 而且還是大當量的 , 那么用很多小當量核彈發射火箭又有何不可呢?另外 , 獵戶座核火箭計劃還有一個在那時聽上去很美好的借口:把美蘇巨大核武庫中的核材料充分利用起來 , 為人類探索宇宙做貢獻 。
1963年 , 《禁止在大氣層和外層空間進行核試驗條約》生效 , 獵戶座核火箭計劃也隨之走到了終點 。
核熱火箭
跟瘋狂的“獵戶座核火箭”比起來 , 核熱火箭對環境的破壞要小得多 。 它是在火箭上安裝一個小型反應堆 , 利用反應堆產生的高溫 , 通常是3000k左右 , 接著利用高溫加熱液態氫 , 液態氫被反應堆加熱后 , 體積急劇膨脹 , 從火箭尾部噴出 , 產生反推力 。 核熱火箭具有推力大、比沖高、可多次啟動等優點 。

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