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NASA的核动力火箭

NASA的核动力火箭 星际航行
2024-05-26
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导读:“NASA的核动力火箭”


“NASA的核动力火箭”

脉冲等离子体火箭PPR

    NASA公布了他们最新的核动力火箭设计,声称该运载工具可以在短短两个月内将宇航员从地球运送到火星。这种新的宇宙飞船设计由美国航空航天公司 Howe Industries 提供,它被称为脉冲等离子体火箭或 PPR。这是专门为人类到达火星提供屏蔽快速运输而设计的,而且他们正在努力消除星际运输中的辐射暴露问题。

老式核脉冲火箭为猎户座项目开发

    新的推进系统非常奇怪,本质上是对老式核脉冲推进装置的高科技现代改造。
    老式核脉冲推进装置是NASA在上世纪50年代和60年代为猎户座项目开发的,基本上只是把微型核弹扔到宇宙飞船后面,当它们离开时就会爆炸,这些爆炸产生的力量推动飞船前进,这听起来很疯狂,但它确实有效。

新推进器:脉冲裂变聚变PuFF

    新的推进器被称为脉冲裂变聚变,简称PuFF,其简化的工作过程如下:使用电磁发射器将放射性物质子弹从火箭的枪管中发射出来。当子弹穿过枪管时,它会被一系列脉冲激光发射,将数百万个中子注入放射性物质中,这将使子弹逐渐过热到令人难以置信的高温,从而引发铀中的核裂变反应,从而分裂原子。。

新推进器的工作过程

    然后,裂变能量将触发镝和氚中的核聚变反应,就像能量的级联释放一样,立即产生超带电粒子的大规模膨胀,也称为等离子体。然后火箭末端的圆锥体是一个磁性喷嘴,它将排斥所有带电粒子从后面并推动飞船前进。
    喷嘴还捕获核反应中的能量,为下一个脉冲提供动力 。

高效率和高推力,通常很难兼得

    脉冲等离子火箭能同时实现高推力和高效率,这对于传统火箭发动机来说通常是不可能的。
    像SpaceX Raptor这样的化学发动机,具有巨大的推力,但它会在几秒钟内燃烧数百吨燃料。
    而像霍尔效应推进器这样的电动发动机,它们非常高效,可以依靠几磅的氙气时间运行,但需要数年时间才能加速到全速。

脉冲等离子火箭,比冲达到5000s

    脉冲等离子火箭据说可以提供100000牛顿的推力,它在真空中的比冲能达到5000s,相比之下SpaceX Raptor 发动机只有大约330秒的比冲。这让我们可以更快地前往火星,将旅行时间从8个月缩短到仅2个月。

节省的重量,可以用于增加屏蔽

    更高效的推进系统,可以减少燃料重量。与星舰等传统火箭相比,我们可以为飞行器增加更多的重量,特别是为乘员舱增加更多的辐射屏蔽。我们可以在宇航员和外面的太阳风之间增加一层更厚的水,水是极好的辐射绝缘体。

现在处于概念研究的第二阶段

    PPR概念现已进入NASA创新高级概念研究的第二阶段,开发人员将在第一阶段的评估基础上优化发动机设计,进行概念验证实验并设计航天器概念,以更好地保护飞往火星的机组人员飞行。


【声明】内容源于网络
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本公众号是国内第一家以载人航天和深空探测为主题的公众号,下设国际月球村、Artemis任务、美天军观察、太空评论、太空经济、深空探测、读书荐书感悟等十个专题栏目,希望能以此推动国内航天科普事业的发展和进步。
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