核動力火箭,30天到達火星?( 二 )


核熱火箭的工作原理跟常規火箭發動機相似 , 唯一不同的是 , 核熱火箭用核反應堆取代了液體火箭中的化學燃燒 。

核動力火箭,30天到達火星?



如圖中所示 , 在渦輪泵的帶動下 , 液體氫通過管子流到反應堆中 , 液體氫被加熱后 , 高速向噴口噴出 , 同時有一部分氣體通過管子流到渦輪泵 , 給渦輪泵提供動力 。

核熱火箭之所以選用氫 , 是因為氫氣具有優異的導熱性能 , 在高溫下容易分解為原子氫 , 并吸收大量的熱量 , 它的導熱性能可與金屬材料相媲美 , 是最好的冷卻介質之一 , 同時由于其分子量小 , 相同質量的氣體中 , 氫氣的體積最大 。
發動機的動力大小可以通過控制棒進行調節 , 當控制棒插入時 , 中子流減少 , 反應速率降低 , 動力變?。划斂刂瓢舫槌鰰r , 中子流增加 , 動力也隨之變大 。
早在1946年 , 美國空軍和美國航空航天局就開始了對核熱推進技術的研究 , 而在火箭推進中 , 最著名的是Rover計劃和NERVA計劃 , 在1955年到1968年間美國就投資了15億美元 。
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因為耗資巨大 , 而NASA的1969年預算又遭到了國會的削減 , 種種困難下 , 核熱火箭項目在1972年被中止 。

核電火箭
核電火箭是利用反應堆產生高溫 , 通過熱電轉換 , 得到穩定電源后 , 把氣體電離 , 通過強大的電場力將帶電的離子加速 , 使離子高速后噴出 , 以反作用力推動飛行器 。
把氣體電離 , 不光可以用核能 , 還可以用太陽能 , 一般 , 用太陽能提供電力的推進器叫“離子推進器” , 而目前 , 離子推進器應用最廣 , 相對來說最成熟 , 從歐空局的“SMART-1”月球探測器 , 到探索谷神星與灶神星的曙光號 , 還有在太陽飛行了六十億千米的“隼鳥號”等等 , 都是采用離子推進器 。
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然而 , 利用太陽能的離子推進器有一個缺點 , 不能離太陽太遠 , 這要是飛到冥王星或者沖出太陽系 , 太陽能就指望不上了 , 這時 , 還是只有核能可以依靠 。

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雖然核能的利用不怎么受待見 , 但是對于太空探索 , 星際旅行 , 核能幾乎是未來唯一的可行方式 。 “旅行者1號”雖然已離開太陽系 , 闖入了星際空間 , 但它是無人的 。 另外 , “旅行者1號”長久以來之所以還能與地球通訊 , 也全靠它上面的兩枚核電池 。 所以 , 未來的太空探索 , 要想大大超越現今的成績 , 核能也許是唯一的選擇 。


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