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[科技] NASA计划推出核动力火箭,45天就能抵达火星

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发表于 2023-1-25 11:42 | 显示全部楼层 |阅读模式

创 NASAITACHI NASA航天爱好者 2023-01-24 09:00 发表于广东
何其有幸,我们生活在一个重新进行太空探索的时代,多个太空机构都在计划未来几年将宇航员送上月球。在接下来的十年里,NASA和CNSA都将进行载人火星任务,其他国家可能也很快就会加入。
这些和其他任务将使宇航员超越低地球轨道和地月系统,但我们需要更新的技术,包括生命支持、辐射屏蔽和动力及推进能力等。当谈到后者时,核热和核电(NTP/NEP)推进是最大的可能。
美国和苏联都曾花费几十年时间研究核动力推进技术,但随着太空争霸时代的结束,这一研究也都相继终止。而就在不久前,NASA重新点燃了其核动力计划,目的是开发双峰核推进——一个由NTP和NEP元件组成的两部分系统,它可以在100天内到达火星。
作为NASA 2023年创新先进概念计划的一部分,NASA选择了核概念进行第一阶段开发。这种新型双峰核推进系统使用“波浪转子顶部循环”,可以将到达火星的运输时间缩短到仅45天。
核推进归结为两个概念,这两个概念都依赖于经过全面测试和验证的技术。
对于核热推进(NTP),该循环包括核反应堆加热液氢(LH2)推进剂,将其转化为电离氢气(等离子体),然后通过喷嘴引导以产生推力。NASA已经进行了几次尝试来测试这种推进系统,包括1955年启动的漫游者计划。
另一方面,核电推进(NEP)依靠核反应堆为霍尔效应推进器(离子发动机)提供电力,霍尔效应推进器产生电磁场,电离并加速惰性气体(如氙气)以产生推力。开发这项技术的尝试包括NASA的普罗米修斯项目(2003年至2005年)。

基于传统的推进技术,载人火星任务可能持续长达三年。这些任务将在地球和火星最接近时每26个月发射一次,并且至少需要六到九个月的旅行时间。45天的旅行时间将**减少与火星任务相关的主要风险,包括辐射暴露、在微重力下花费的时间以及相关的健康问题。
相信随着核动力推进技术的应用,我们很快就能登陆火星和其他深空目的地!
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发表于 2023-1-25 11:44 来自手机 | 显示全部楼层
目标2027

【美国计划2027年开展核火箭发动机飞行演示,未来用于载人登火】NASA和美国国防部高级研究计划局 (DARPA) 宣布将合作研制核热火箭发动机,实施“敏捷双月演示火箭” (DRACO) 任务,该任务旨在将一台核发动机发射至近地轨道(700~2000km高度)上,并开展飞行演示,预计最快将在2027年完成研制并发射测试。
美国上一次核发动机的研发测试还要追溯至50多年前。NASA表示,核空间推进技术未来将帮助美国实现载人登火的目标。
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发表于 2023-1-25 11:48 | 显示全部楼层
什么时候月球背面爆炸
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发表于 2023-1-25 11:50 | 显示全部楼层
这真不是美式考古研发?
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发表于 2023-1-25 11:53 来自手机 | 显示全部楼层
美鹅都在挖库房
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发表于 2023-1-25 12:05 | 显示全部楼层
魔法吧……
火星大冲大概是0.4AU,地火转移必然比这个长,就说是0.5AU吧。假设是加速-滑行-减速方式,45天对应的最高速度大概是20km/s。因为要加速+减速,考虑到LEO出发已经有8km/s,LMO大概是3.5km/s,扣掉后是20*2 - 8 - 3.5 = 28.5 km/s。假设LEO出发的组合体干质比5:1(这个对纯LH2没有LOx来说已经接近魔法,毕竟干重大头是没法削减的载荷),对应Isp大概是1800s,基本上是超过核推的理论上限了……这还不讨论近火制动的工质要考虑蒸发问题,以及返回级怎么办……
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发表于 2023-1-25 12:16 来自手机 | 显示全部楼层
土飞机崩上去
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发表于 2023-1-25 13:19 | 显示全部楼层
考古式科研
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发表于 2023-1-25 16:21 来自手机 | 显示全部楼层
断火星之王后路是吧
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发表于 2023-1-25 16:23 | 显示全部楼层
LeonsCat 发表于 2023-1-25 12:05
魔法吧……
火星大冲大概是0.4AU,地火转移必然比这个长,就说是0.5AU吧。假设是加速-滑行-减速方式,45天 ...

没说要回来
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发表于 2023-1-25 16:25 来自手机 | 显示全部楼层
新一轮星际争霸是好事。比开热战强
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发表于 2023-1-25 16:32 来自手机 | 显示全部楼层
马一龙:?
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发表于 2023-1-25 21:08 | 显示全部楼层
LeonsCat 发表于 2023-1-25 12:05
魔法吧……
火星大冲大概是0.4AU,地火转移必然比这个长,就说是0.5AU吧。假设是加速-滑行-减速方式,45天 ...

王小军的文章里是3台10吨核推,900s比冲,从HEO到火星要180-200天
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发表于 2023-1-25 21:20 | 显示全部楼层
LeonsCat 发表于 2023-1-25 12:05
魔法吧……
火星大冲大概是0.4AU,地火转移必然比这个长,就说是0.5AU吧。假设是加速-滑行-减速方式,45天 ...

不是说用霍尔推进器吗,核动力驱动
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发表于 2023-1-25 22:37 | 显示全部楼层
clmd 发表于 2023-1-25 21:20
不是说用霍尔推进器吗,核动力驱动

任何电推,最大的问题都是整个系统的散热问题。
太阳能最高光电转换效率用多层结构也就50%,核能如果用热机上限是卡诺循环,如果用热电偶那还不如热机。那最终转化为电能以外的能量都去哪儿了?还不是热能。
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发表于 2023-1-25 22:47 来自手机 | 显示全部楼层
上一次看见核动力火箭还是丁丁历险记

—— 来自 Xiaomi M2105K81AC, Android 12上的 S1Next-鹅版 v2.5.4
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发表于 2023-1-25 23:34 | 显示全部楼层
在发射台爆炸怎么办
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发表于 2023-1-25 23:40 | 显示全部楼层
plume 发表于 2023-1-25 23:34
在发射台爆炸怎么办

可以在日本发射
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发表于 2023-1-25 23:43 来自手机 | 显示全部楼层
会不会影响通信?
“联系上他们了吗?”
“不行! 米诺夫斯基粒子浓度太高了!”
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发表于 2023-1-26 15:03 | 显示全部楼层
其实马老板的星舰最有效的用处其实是作为近地轨道太空设施的组装
电站、工厂这些搞起来之后
再在高轨道组装核火箭用于行星际探索
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发表于 2023-1-26 16:24 来自手机 | 显示全部楼层
我记得以前有过核动力飞机?那么有核动力火箭似乎也不是不可能
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