最近 , 国外媒体报道 , 美国宇航局的工程师正计划建造核裂变装置 , 以作为宇宙飞船的主要动力 , 科学家认为 , 如果我们使用核动力火箭飞往火星 , 只需要30天时间 。
在很多人的眼中 , 核能最成熟的运用就是核电站 , 那么 , 只能发电的反应堆 , 又是如何用在火箭上的呢?
并非新鲜事物
核动力火箭 , 并非现在才提出来的新概念 。 早在20世纪初 , 得知居里夫妇提炼出放射性元素镭之后 , 俄国航天之父齐奥尔科夫斯基就预言:“一吨重的火箭只要用一小撮镭 , 就足以挣断与太阳系的一切引力联系 。 ”
后来 , 美国还在紧锣密鼓研制第一颗原子弹时 , 曼哈顿计划的主要领导者之一 , 有原子弹之父的费米 , 就给那些正在研制原子弹的科学家说 , 你们除了研制原子弹 , 也不要忘了研究以核作为动力的可行性 。 最后 , 美国人和苏联人还真是上马了核动力飞机的计划 , 1957年 , 美国人又开始了核火箭的研制——猎户座核火箭计划
猎户座核火箭计划
这是一个现在看来相当疯狂的计划 , 即使出现在科幻小说中 , 也会给人一种异想天开的感觉 , 因为它是采用原子弹爆炸的方式给火箭提供动力 , 具体原理是这样的 。
使用一颗颗小当量原子弹在火箭尾部相继爆炸 , 火箭后面安装一个推进盘 , 吸收爆炸的冲击波以推动火箭前进 。
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其升空过程就像海洋里的水母 , 一下一下的 , 每扔掉一颗原子弹 , 火箭就向上窜出一段距离 。
根据设想 , 在起飞阶段 , 每秒引爆一颗100吨TNT当量的小型原子弹 , 当火箭到达一定速度和高度后 , 引爆速率下降到每10秒一枚 , 由于已经远离地面 , 此时引爆的是2万吨当量的核弹 。
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另一个对环境更友好的方式是 , 先用多根火箭把飞船升到一定高度 , 然后再尽情地抛出核弹 。
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【核动力火箭,30天到达火星?】
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显然 , 使用小当量核弹爆炸以提供动力 , 这能达到极高的速度 。 1958年 , 美国核科学家泰勒设想 , 如果在大气层外每颗原子弹的爆炸当量为2000吨TNT , 那么引爆50颗这样的原子弹后 , 飞船的最大速度可达70千米/秒 。
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现在回过头去看 , 猎户座核火箭计划实在是过于疯狂 , 但在当时的环境下 , 其实也是可以理解的 。 从1945年7月16日美国进行世界上首次核试验到1989年底 , 各国共进行了2000多次核试验 。 这其中 , 美、苏两国核试验次数约占总数的80% 。
既然都进行那么多次核试验了 , 而且还是大当量的 , 那么用很多小当量核弹发射火箭又有何不可呢?另外 , 猎户座核火箭计划还有一个在那时听上去很美好的借口:把美苏巨大核武库中的核材料充分利用起来 , 为人类探索宇宙做贡献 。
1963年 , 《禁止在大气层和外层空间进行核试验条约》生效 , 猎户座核火箭计划也随之走到了终点 。
核热火箭
跟疯狂的“猎户座核火箭”比起来 , 核热火箭对环境的破坏要小得多 。 它是在火箭上安装一个小型反应堆 , 利用反应堆产生的高温 , 通常是3000k左右 , 接着利用高温加热液态氢 , 液态氢被反应堆加热后 , 体积急剧膨胀 , 从火箭尾部喷出 , 产生反推力 。 核热火箭具有推力大、比冲高、可多次启动等优点 。
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