美国国防部要开发核能推进系统,让太空船当地、月间快速移动

核动力太空船上太空!通用原子公司(General Atomics)、洛克希德.马丁(Lockheed Martin)与蓝色起源(Blue Origin)于12日赢得美国国防部DARPA的合约,要设计核动力太空载体,并于2025年尝试当地球轨道使用。

DARPA要使用核动力推进系统,为太空载体提供动力

DARPA发动“敏捷顺月运行示范火箭计划”(Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations program,简称DRACO),要使用核动力推进系统,为低地球轨道以外的太空载体提供动力。DARPA表示,该计划的核心宗旨,是要让太空船在顺月空间(cislunar space),也就是地球与月球之间快速移动。

而DARPA授给予这3家公司的合约为该计划的第一个18个月阶段,分为两个轨道。在轨道A中,通用原子公司要设计核热反应堆与推进子系统,合约价值为2200万美元。在轨道B中,洛克希德.马丁与蓝色起源要各自设计太空船,合约价值分别为290万与250万美元。

DARPA预计,DRACO的第一阶段工作将在2022年底完成,接着会陆续展开后续工作。

核动力系统结合化学与电力系统的优点

目前太空船推进系统为化学燃料系统与电力系统。DARPA表示,核动力系统可以同时具备化学推进系统的高推动力与电力驱动系统的高效率,让DRACO有更高的灵活性。洛克希德.马丁Human Exploration Advanced Programs的项目经理Bill Pratt表示,核热推进是革命性技术,能大幅改变太空船的运行方式,提高敏捷性,并在远比传统动力系统更短的时间内,更高效的前往火星或其他地方。

因为核动力同时具有化学与电力系统的优点,因此除了DARPA,还有其他单位也在开发核动力推进系统。例如普林斯顿大学电浆物理实验室(PPPL),他们正在进行第二代的普林斯顿磁场反转位形实验(Princeton field reversed configuration-2,PFRC-2),开发概念型的直接核融合驱动设备(direct fusion drive,DFD),目标是搭载于太空载体,成为主要驱动系统。若成功,探测器将可于2年内抵达土卫六,远低于传统的7年。

除了太空探索,DARPA为国防部的单位,因此研究核动力推进器的背后也有军事色彩,将提升美国在太空的力量。

参考资料

《CNBC》、《Business Insider》、《PhysOrg》