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科技日报3月8日报道,中国航天科技集团六院院长刘志让向记者介绍了该院的新工作,正联合国内核动力相关研究设计单位,开展空间核动力方案论证和关键技术研究工作,后续将形成核热、
科技日报3月8日报道,中国航天科技集团六院院长刘志让向记者介绍了该院的新工作,正联合国内核动力相关研究设计单位,开展空间核动力方案论证和关键技术研究工作,后续将形成核热、核电等多种方案,拓展空间任务的适应性。
而在我国发布的《2017-2045年航天运输系统发展路线图》指出,2040年前后核动力空间穿梭机将出现重大突破。

所谓穿梭机,英文名字叫shuttle,意为天地往返的运输工具,其典型范例就是航天飞机,是一种可以重复使用的航天器。
核动力空间穿梭机和普通穿梭机有何区别呢?
现在的航天飞机等,主要是涉及到航天和航空领域,并没涉及星际间探索和太阳系中的旅行,所以采用的动力主要是化学能源动力就够了!
而中国航天计划到2040年拥有各种类型的运载火箭,这其中包括核动力空间穿梭机和其他能够完成多星际往返旅行、通过小行星采矿和建设像空间太阳能电站这种特大项目来利用太空资源的其他航天器。

、 也就是说,我们将从近地轨道向深空探索迈出实质性地征途!
其实,核动力空间穿梭机并不是中国最先提出的。1969年7月,阿波罗11号登月后迎来了阿波罗计划的高潮,洛克希德、麦道和北美罗克韦尔等公司开始围绕核动力空间飞行系统展开研究。那是一个向往太空,远征宇宙的大时代!
第一阶段是进行详细的分析和概念设计,当时希望设计一种核热火箭,将配备20万磅推力的NERVA II发动机。
计划在1977年末这种发动机将被准备就绪。这是一个直径为33英尺的推进剂火箭,主要目的是将航天器从低地球轨道(LEO)推向火星。

图片:美国NERVA热核火箭发动机
这种火箭的涡轮泵将液氢推进剂从一个大型的绝缘推进剂储罐通向反应堆核心。反射器聚焦于从铀燃料棒辐射回核心的中子,导致核裂变的发生。
液态氢会吸收核内裂变反应产生的热量,帮助防止燃料棒熔化。然后,热氢向外扩张,从喷嘴裙延伸,产生推力。液态氢也能冷却喷嘴。
在发动机关闭过程中,一个控制器阻碍反射器,使核心核裂变阻尼。为了防止燃料棒熔化,核裂变停止后,推进剂流保持“冷却”期。

第二期工程于1969年10月开始,在理查德·尼克松总统的太空任务小组通过美国航空航天局对未来美国太空飞行计划进行积极整合后。
这个阶段主要是设计生产一种可重复使用的核火箭,配备了一个75000磅推力的NERVA I发动机,主要用于在低地球轨道和月球轨道上的空间站之间往返运输宇航员和货物,就像是天空巴士。
这是一个雄心勃勃的计划,当时要求到1990年,生产多达15艘核动力穿梭机,以构建去地球到月球的定期航班,而每架核动力穿梭机能够携带50吨货物。在这个阶段,火星任务变成了次要的,建立月球基地成为了太空穿梭机的主要任务。

但是,美国后来终止了土星五号火箭的生产,并取消了此后的阿波罗20号任务,这对正在开展的核动力穿梭机也产生的影响。
当时美国航天飞机计划已经开始,于是以航天飞机为基础运载发射核动力穿梭机模块,并在太空进行组合的计划随之开始。
这些模块包括NERVA I发动机和多个氢燃料箱,通过在太空组合成为核动力穿梭机,就像是现在的空间站一样。
但是如何屏蔽穿梭机中的核辐射,使宇航员不受伤害是当时着重考虑的问题。此外,穿梭机在宇宙航行中不但会产生辐射,还会产生核废料,这些核废料在几个世纪都将产生辐射。

因此,美国当时设想,在这些太空穿梭机在进行过了10次地球—月球飞行后,最理想的处理方式就是将其发射到更深邃的太空,而不是在地球轨道上面漂浮。
核动力穿梭机最终没有实现。因为航天飞机的发展使美国人拥有了一个可靠的重复使用的航天器。正如当时航天专家所言,核动力穿梭机需要航天飞机帮助运载设备组装,但航天飞机不需要核动力穿梭机。

到1972年7月,美国核动力穿梭机计划最终终止,也结束了美国的核动力太空探索之路。
但是,继美国人之后,中国人再次提出了核动力空间穿梭机的话题。

有人猜测,中国核动力穿梭机的工作方式可能结合中国拿手的电磁驱动技术,即通过核动力的热离子堆产生电能,然后通过电磁驱动引擎来推进穿梭机前进,这将超过目前已知的所有航天器的速度,包括之前号称最快的太阳帆动力。

中国征途原来真的是星辰大海啊!!!!!

图片:电影《火星营救》中的镜头,中美航天人联合远航火星。
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