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工程师说，这很安全

工程师说，核热火箭可以将宇航员前往火星的时间从九个月缩短到两个月

美国国家航空航天局和美国军方计划最早于2027年在太空测试一个核动力火箭发动机，这可能会在未来几十年内彻底改变人们在宇宙中旅行的方式。

这两个机构将研究一个核热推进系统，美国国家航空航天局希望利用这项技术在2030年代末将人类送上火星。但是这项测试任务--被称为 "敏捷月球行动示范火箭 "或DRACO计划，将不涉及宇航员。

核动力火箭的倡导者长期以来一直强调其优势：可以让航天器更快，携带更多的人员和货物，并且比今天的化学火箭更有效地使用燃料。最近，这个想法有望落实，今年有1.1亿美元的预算用于该项目。

媒体上宣布NASA和DARPA共同开发核热推进技术

目前还不清楚普通人对这项技术了解多少，以及该项目是否会重新引起对核灾难的关注。美国宇航局和国防部领导人说，火箭对人来说是安全的，并最终使宇航员的太空旅程更加安全。更短的航行时间意味着他们将更少接触到有害的宇宙射线。

但是在美国航空航天学会的会议上，主持人可能代表了集体的良知，他说："显然，公众会说，'你要在我头上放一个反应堆？

"我们正在将放射性材料放入太空，但我们已经将整个过程设计得很安全，"美国国防部高级研究计划局的主任Stefanie Tompkins说，该局是军方的研究和开发部门，正在领导整个计划。"在太空中做这件事的部分原因是它比在地球上做这件事更安全。"

核火箭将如何改变太空旅行？

核动力火箭

专家们描述说，核动力火箭是一项飞跃性的技术，就像从马车到蒸汽机车或从座机电话到智能手机一样。现在，工程师们依靠在行星周围摆动来获得动力提升（引力弹弓），这是将太空探测器送入太阳系深处所需的额外动力。但是核能将使任务免于有时需要等待数年才能获得正确的轨道时间。

阿拉巴马大学副主任戴尔托马斯说：“你正在向外太阳系探索时，不必等待行星对齐，每年都有发射机会。而且，由于我们谈论的是直接轨迹，所以你仅需大约一半的时间内到达那里。”

工程师说，有了核热推进，到达火星可能只需要两个月，而不是九个月，这取决于所采取的路径。缩短行程时间的好处是可以减少所需的物资。

为什么之前美国停止测试核火箭？

技术人员准备用于测试的 Kiwi 核反应堆喷嘴

美国上一次核热火箭发动机试验发生在 50 多年前。在那段时间里，位于新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯国家实验室帮助为 NASA 的漫游者计划建造了核火箭。但该计划于 1972 年结束，因为当时美国总统尼克松削减了火星任务的资金，转而将支出集中在航天飞机和近地轨道研究上。

核热推进系统会将液态氢泵入反应堆，铀原子会在反应堆中分裂并释放热量。这个过程，称为裂变，会将氢气转化为气体并通过喷嘴喷射，产生推力来推动宇宙飞船。

今天开发这项技术的“游戏规则改变者”是一种新型铀，它不被认为是武器级材料。美国宇航局副局长帕姆·梅尔罗伊 (Pam ​Melroy) 表示，这为商业航天公司在测试任务后开展衍生业务打开了大门。

但这种低浓铀（在新窗口中打开）是 NASA 面临的最大挑战之一。与反应堆燃料直接接触的材料必须能够承受 4,600 华氏度以上的高温，大约是太阳表面温度的一半。

开发该技术的燃料是一种新形式的铀，它不被认为是武器级材料。美国宇航局副局长帕姆-梅尔罗伊说，这为商业航天公司在测试任务后开展衍生品工作打开了大门。

但这种低浓铀是 NASA 面临的最大挑战之一。与反应堆燃料直接接触的材料必须能够承受 4,600 华氏度以上的高温，大约是太阳表面温度的一半(3000°)。

核动力火箭安全吗？

美国宇航局马歇尔太空飞行中心的模拟器正在测试核火箭燃料原型

在安全方面，工程师说核系统不会在发射台上使用。事实上，这是对该技术最常见的误解之一，化学火箭将使航天器离开地面，然后，当飞船爬升到400至1300英里的空间高度（远高于国际空间站），核动力引擎将接管。梅尔罗伊说，这对于确保材料在重新进入地球大气层时不再具有放射性至关重要。

如果由于某种原因，化学火箭被炸毁，而核动力发动机最终落入海洋，那么核硬件仍然不能 "启动"，托马斯说，空间火箭系统在到达轨道之前是不工作的。

也许最大的安全风险出现在地面测试中，这是发射前的一个关键步骤。工程师将需要巨大设施来捕获废气（目前还未修剪此设施），这是2021年美国宇航局要求国家科学院研究核推进的独立报告中提出的建议，新建或修改现有设施可能需要数十亿美元。

美国国家科学院研究的联合主席、航空航天顾问罗杰·迈尔斯 (Roger Myers) 说，几十年前，当工程师们还在研究这些系统的早期版本时，安全测试设施是一个考虑因素。

“美国政府在 1960 年代末和 70 年代初的夜间在内华达州的沙漠中发射核火箭发动机，他们在露天发射，”迈尔斯说。“我们今天要小心得多。”

宇航员的辐射暴露风险

令人惊讶的是，专家们说未来的宇航员不会因为发动机而面临更大的辐射风险--他们更关心的仍然是来自太阳的深空辐射。这会考验飞船的设计，托马斯说。美国国家航空航天局（NASA）有一项研究拨款，用于模拟如何设计一艘航天器，使其与核动力火箭发动机一起工作。

DRACO 航天器将测试核热火箭发动机

船员将在前面，发动机在后面，他们之间有一个大的氢气罐。氢气正好是一个特殊的中子吸收器。托马斯说："这就像你的燃料就是你的盾牌。"我想说的是，与传统的化学系统相比，核-热 "火箭的状况实际上更好。

对宇航员的另一个好处是，核动力火箭为船员提供了中止太空任务的机会。在化学引擎上，一旦航天器前往火星，就不会再回来了，直到行星再次排成一行。

核热与核电火箭

其他种类的核推进技术并没有在合作的DRACO计划中得到发展，例如核电。核电火箭将使用一个反应堆来创造电力，就像一个小型发电厂。迈尔斯认为美国宇航局应该对所有这些项目进行投资，因为它们对太空航行有不同的优势。但他又说，加入国防部参与这个核热试验项目是整合资源的明智之举。

对于那些脚踏实地的人来说，也有好处。如果科学家和工程师能够开发出一种能够承受极高温度的燃料和反应堆，这可能会使地面上的核电站更加安全。