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美国300亿重金砸向核动力火箭,计划2024年重返月球建立永久基地

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文|军武吐槽君

美国国防研究局DARPA日前宣布2021年将为其未来太空计划提供大量资金,而其中主要的资金将用于研发能够将货物运送到月球轨道的大推力火箭。根据美国航空航天局制定的“阿耳特弥斯计划”,,他们将在2024年将两名航天员送往月球,并在月球上建立永久基地,这一计划预计将会花费至少300亿美元资金。而目前美国大推力火箭发动机严重依赖从俄罗斯进口的RD180系列,如果不能在这方面取得突破性进展,登陆月球也将成为镜花水月。

▲俄罗斯的RD180发动机

在2021年的预算中,美国国防研究局DARPA计划拨款1.58亿美元用于研制核动力大推力火箭。美国指出,必须抓紧时间研发核燃料火箭,因为美国的战略竞争对手可能会抢在前面制造出可用于飞向月球及其轨道的火箭。虽然并没有点名是哪一个国家,但是外人一猜很明显指的就是中俄两国,随着这两个国家在太空技术上的不断进步,美国的太空霸主地位已经遭遇了巨大挑战。

▲核动力火箭想象图

核火箭项目被命名为为DRACO-21(用于近月飞行的火箭),其发动机的运行燃料被定为丰度在5%至20%的低丰度浓缩铀,主要靠裂变来产生动力。铀U-235裂变所释放的能量巨大,一千克铀235完全裂变后相当于2700吨的优质煤充分燃烧的能量,如果能用作火箭推进,将会大幅度提升火箭的推力和持续推进能力,未来登陆月球乃至于火星,核动力火箭将是必然的趋势。

▲核动力火箭发动机结构

早在冷战期间,美苏两国就分别进行了数十年的核动力火箭研制计划,其中美国在50年代启动“漫游者”计划,最终在70年代制造出了几台实验性核动力火箭发动机,不过由于体积太大,安全性和可靠性也得不到保障,最后并没有用于阿波罗登月计划。而苏联的核动力火箭研究与美国几乎同步,并最终研制出了RD0410型核燃料火箭发动机,这种发动机的体积比美国要小数倍,具备极其可观的运用前景,但是最终因为苏联经济恶化而最终夭折。

▲冷战时期美苏两国研制的核动力火箭发动机

核动力火箭确实代表了未来的发展方向,但是要在加装多层保护壳的前提下完成小型化,并且具备极高的可靠性,需要大量基础试验和理论数据的积累才有可能完成这么巨大的工程。冷战过去数十年,核动力技术有了长足发展,各种电子计算机的出现也让数据模拟变得更为简单,因此核动力火箭的设计难度大大降低。目前除了美国外,俄罗斯、中国等也相继推出了自己的核动力火箭计划,在这一领域谁能拔得头筹,未来就将在太空竞赛中获得主导权!

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