美国防部择定DRACO核热火箭计划承承包商,2025年进入低地轨道测试

美国国防部国防高等研究计划局(DARPA)注资全世界第一款核热推进火箭技术演示,与通用原子(General Atomics)、蓝色起源(Blue Origin)、洛克希德·马丁(Lockheed Martin)公司签订合约,目标2025年在低地轨道测试采用核热推进(NTP)系统的飞行器。

随着飞机出现,人类的视野从地表提升至天空;随着化学火箭问世,人类视野再从地球天空扩展至外太空,然而我们只是刚刚将触手伸入太阳系,就已经接近化学火箭的能力极限,如果未特别计算能借助行星重力助推(gravity assist)的时机点,则探测器想访问太阳系最远行星际王星一般就要花30年时间。

目前距离我们最远的人造探测器航海家1号是个特例,由于它在出发时,发射轨道被充分计算可受益多次行星的重力助推,使得航海家1号飞行速度达到时速超过6.1万公里,也因此它只花了12年就抵达海王星、35年就确认正式脱离太阳圈进入恒星际空间。 (小补充:但正奔向太阳的帕克太阳探测器预计2025年会短暂成为目前飞行速度最快的探测器,时速达69万公里)

然而进入恒星际空间后就是一段孤寂的旅程,那里没有任何恒星和行星,必须飞行4.2光年远直到遇见距离太阳系最近的比邻星恒星系统后,才能再见到熟悉的天体——如果航海家1号那时还活着,这会是个历经成千上万年的故事。

由于高推力但推进剂效率低的化学火箭极限就在眼前,科学家开始研究起其他动力火箭,比如比冲都较化学火箭高的离子推进火箭、核热火箭等,而这就是核热推进(Nuclear Thermal Propulsion,NTP)用武之地,理论上,核热火箭的燃烧效率是化学火箭2倍,推力则可以达电子推进器10,000倍。

美国国防部国防高等研究计划局(DARPA)于2020年推出DRACO(Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations)计划,并在上周宣布3个主要承承包商:通用原子、蓝色起源与洛克希德·马丁公司,为期18个月的第一阶段由通用原子获得2,200万美元合约,负责开发核反应炉系统;第二阶段则由蓝色起源公司获得250万美元合约、洛克希德·马丁公司获得290万美元合约,各自开发操作系统(OS)与示范系统(DS)概念飞行器。

该计划目标在2025年于低地轨道上展示采用核热技术的飞行器,要注意的是NTP系统并非旨在产生离开地球表面所需的推力,因该开始还是会搭乘化学火箭升空,直到飞行器抵达预定轨道后才进入核热推进系统测试阶段。

(首图来源:美国国防部国防高等研究计划局)