到月球建核热推进传送器?NASA星际探索正稳步推进

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原标题:建造核动力推进运输器到月球?美国宇航局广告阿斯特拉稳步推进

[全球网络军事/航空报告]2019年,美国将在广告阿斯特拉频繁行动。首先,今年3月26日,美国副总统伯恩斯表示,他将继续推进太阳系探索计划,并提出了一项雄心勃勃的计划,要在2024年前让美国宇航员重返月球。随后,在5月22日,美国国会批准了美国宇航局1.25亿美元的预算,用于发展核热推进技术。7月2日,美国宇航局成功测试了猎户座宇宙飞船的发射悬挂系统,标志着阿特米斯登月任务的一个新里程碑。最近,美国国家航空航天局使用巨型运输机“超级孔雀鱼”将猎户座宇宙飞船运送到俄亥俄州进行极低温环境测试,然后将其送回佛罗里达州安装在专门设计的高推力“空间发射系统”(SLS)上。

猎户座宇宙飞船目前的任务是运输和建造一个月球观测平台,称为月球登陆任务的“入口”。作为宇航员登陆月球的中转站,它意味着携带比最初设计更多的设备,因此需要105吨的低地球轨道运载能力。目前,承担猎户座航天器发射任务的“空间发射系统”的有效载荷为77吨,最终可扩大到143吨。“空间发射系统”有两个固体火箭,能够为126秒提供高达360万磅的单次推力,还有四个RS25液体火箭发动机,能够为8分钟提供高达51.2万磅的单次推力。

在月球上发射核热推进运输机的优势

自从阿波罗计划以来,美国有没有努力重启登月计划,只是为了把宇航员送上月球?事实上,这只是美国宇航局阿斯特拉计划的一次小规模演习。重返月球将为美国宇航局提供将宇航员送上火星并返回地球的工程和基础设施能力。Ad Astra的基本保证之一是拥有先进的火箭发动机,以确保我们能以高速到达遥远的太空目的地,而热核推进将是深空旅行的重中之重。更好的核能可以让我们飞得更远。在月球上建立“核热推进发射器”将比普通的化学推进火箭更有效地将人和材料从低地球轨道运送到空间站。

在地球上方的月球上建造“核热推进发射器”有什么好处?“核热推进发射器”将有160次反应堆重启,算作半年一次的任务,并将能服务20年。每个任务的运行时间可以达到90分钟。由于反应堆堆芯的冷却出口温度相对较低(1700K),这将确保反应堆的高重启能力。反应堆堆芯相对较低的冷却入口压力(3102千帕)原则上可以实现更简单和更可靠的设计。因此,月球上的低温低压条件将允许一些在地球上无法采用的设计:例如,极高温度的燃料棒、高压反应堆堆芯、具有高重启能力的多任务架构设计等。

核推进火箭的背景和进展

核推进火箭是20世纪60年代在核工程火箭项目中提出的。作为一种高推力、高效率的理想系统,核热推进利用铀作为核裂变堆芯的燃料棒,氢作为冷却剂。高温等离子体氢通过类似蜂窝结构的堆芯后,吸收了大量热量,通过喷嘴高速排出后产生巨大推力。

Pewee,第三代核推进火箭,使用液态氢作为推进剂,可以产生磅的推力,推重比为3.5比1,比冲为940秒。随着飞行时间的增加,液态氢容易汽化,成为长期飞行的瓶颈问题。液氨可以有效地解决这个问题。氨气的液化温度是195.5K。当它在太阳的阴影下时,液态氢在宇宙中可以保持足够低的温度而不会蒸发。因此,多余的液氨也可以储存在低地球轨道的“加油站”。

使用液态氢作为推进剂,Pewee核反应堆只能运行四次,这可能是由于高运行温度(> 3000 k)和运行压力(1000psi,6894千帕)。以液氨为推进剂,重3732磅,据预测可以产生6.7比1的惊人推重比。燃料棒可在1700千焦下工作,工作压力为450磅/平方英寸(3102千帕),真空推力为25,000磅,真空比冲为233秒。当工作压力增加到1200磅/平方英寸(8273千帕)且真空推力为26,248时,可产生245秒的真空比冲。核反应堆将受益于运行温度更低、运行压力更高的设计。

美国宇航局广告阿斯特拉野心再现

钢铁侠的父亲说,他有许多宏伟的蓝图,但由于那个时代的限制,无法实现。随着工业标准的提高、更先进材料的出现和机理的突破,核热推进火箭正从理论设计和地面试验走向小型化和实用化。核热推进火箭的比冲是化学燃料火箭的两倍,这可以将到达火星的时间缩短一半。一旦飞行试验成功,人类在火星或更远的星系着陆就不再遥远了。目前,美国国家航空航天局已经为载人月球探索建造了猎户座宇宙飞船,并内置了许多新技术来帮助它深入探索太阳系。它的乘员舱可以维持宇航员的深空旅行,并在深空返回速度下提供安全的再入。第一步是在月球上着陆,探索在月球上低温、低压和低重力条件下各种新技术的可能性,然后借助核热能将载人航天器推进到深空。美国宇航局的广告阿斯特拉正在稳步前进。(李泽亮)

一些文本引用:

1。总之,美国将在2024年重返月球:伯恩斯雄心勃勃,但一些专家不会相信。《北方晚报新视野》,2019-03-28

2。Tracyisme编译,美国将资助1.25亿美元发展核热推进,仅用于深空探测,搜狐军事,2019-05-23

3。周舟,美国“猎户座”飞船成功完成发射悬挂逃逸试验,新华社,2019-07-02

4。奶酪情报局,美国宇航局巨型运输“超级谷歌鱼”将猎户座宇宙飞船送到俄亥俄州,网易科技频道,2019-11-27

5。美国国家航空航天局,2018

6 .网易科学家穆,美国猎户座宇宙飞船想征服火星!首先要克服这五大问题!网易科技频道,2018-08-09