核動力太空船上太空!美國國防部要開發核能推進系統,讓太空船在地、月間快速移動

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示意圖

核動力太空船上太空!通用原子公司(General Atomics)、洛克希德.馬丁(Lockheed Martin)與藍色起源(Blue Origin)於 12 日贏得美國國防部 DARPA 的合約,要設計核動力太空載具,並於 2025 年嘗試在地球軌道使用。

DARPA 要使用核動力推進系統,為太空載具提供動力

DARPA 發動「敏捷順月運行示範火箭計畫」(Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations program,簡稱 DRACO),要使用核動力推進系統,為低地球軌道以外的太空載具提供動力。DARPA 表示,該計畫的核心宗旨,是要讓太空船在順月空間(cislunar space),也就是地球與月球之間快速移動。

而 DARPA 授予給這 3 家公司的合約為該計畫的第一個 18 個月階段,分為兩個軌道。在軌道 A 中,通用原子公司要設計核熱反應堆與推進子系統,合約價值為 2200 萬美元。在軌道 B 中,洛克希德.馬丁與藍色起源要各自設計太空船,合約價值分別為 290 萬與 250 萬美元。

DARPA 預計,DRACO 的第一階段工作將在 2022 年底完成,接著會陸續展開後續工作。

核動力系統結合化學與電力系統的優點

目前太空船推進系統為化學燃料系統與電力系統。DARPA 表示,核動力系統可以同時具備化學推進系統的高推動力與電力驅動系統的高效率,讓 DRACO 有更高的靈活性。洛克希德.馬丁 Human Exploration Advanced Programs 的專案經理 Bill Pratt 表示,核熱推進是革命性技術,能大幅改變太空船的運作方式,提高敏捷性,並在遠比傳統動力系統更短的時間內,更高效的前往火星或其他地方。

因為核動力同時具有化學與電力系統的優點,因此除了 DARPA,還有其他單位也在開發核動力推進系統。例如普林斯頓大學電漿物理實驗室(PPPL),他們正在進行第二代的普林斯頓磁場反轉位形實驗(Princeton field reversed configuration-2,PFRC-2),開發概念型的直接核融合驅動裝置(direct fusion drive,DFD),目標是搭載於太空載具,成為主要驅動系統。若成功,探測器將可於 2 年內抵達土衛六,遠低於傳統的 7 年。

除了太空探索,DARPA 為國防部的單位,因此研究核動力推進器的背後也有軍事色彩,將提升美國在太空的力量。

參考資料

CNBC》、《Business Insider》、《PhysOrg

(本文提供合作夥伴轉載。首圖來源:Pixabay CC Licensed

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