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听到“核计划”这三个字,你是不是有点兴奋,又有点不安?
也难怪!核能,这个威力巨大、脾气暴躁的“肌肉男”,在给人类带来巨大利益的同时,也惹过不少麻烦!尽管它问题多多,然而,人类对于核能的开发利用却从未停止,谁让它那无比巨大的能量实在是太诱人呢!这不,就连觉得“整天呆在地球上太无聊了”的航天工作者们,也盯上了核能,渴望与“肌肉男”联起手来,一同闯太空!
核能与航天?它俩能愉快地一起“玩耍”吗?其实,早在1902年,得知居里夫妇提炼出放射性元素镭之后,苏联航天之父齐奥尔科夫斯基就曾预言道:“总有一天,一吨重的火箭只需一小撮镭,就足以挣断与太阳系的一切引力联系。”如今,这个预言已初步实现。1977年发射的“旅行者1号”,正是依靠放射性同位素温差发电机(核电池)所提供的动力,成功飞离了太阳系。尽管有如此美好的合作先例,但现在大部分航天器的动力来源依然是化学燃料,很难带领人类真正地走向宇宙深处。举例来说吧,当年,土星五号耗费了3天才把宇航员送到月球,如果人类想去更远的火星、小行星,依靠化学燃料?那得几年才能到啊!所以,想在太空探索事业上猛刷里程,我们需要一种更强大、动力更持久的航天器——核动力火箭!
人类是怎样给火箭用上核动力的?让我们一起去看看吧!
疯狂的猎户座计划
此“猎户座”可不是NASA新测试的猎户座飞船,而是美国一项开始于1957年的研究——猎户座核火箭计划(可见航天学家是多么钟情“猎户座”这个名字啊)。这是一项现在看来相当疯狂的计划,因为它为火箭提供动力的方式是——原子弹爆炸!
猎户座核火箭计划的原理是:在火箭尾部安装一个推进盘,让数颗小当量的原子弹在尾部相继爆炸,依靠推进盘吸入爆炸产生的冲击波来推动火箭前进。经过计算,如果在大气层外引爆的每颗原子弹的爆炸当量为2000吨TNT,那么只要引爆50颗这样的原子弹,飞船的速度就可达70千米/秒,只需125天就能飞到火星!
虽然看起来疯狂无比,但科学家们用实验证实了猎户座核火箭计划的可行性。他们先是用氦离子发生器进行模拟测试,确定推进盘是否会被核爆炸产生的高温等离子体破坏,结果发现,等离子体只会对金属制成的推进盘表面产生轻微的腐蚀,普通的铝和钢足以承受。接下来,他们又用普通炸弹进行模拟试飞,证明爆炸产生的脉冲推进能够让火箭稳定飞行。什么?你说原子弹爆炸会产生核污染?只要先用普通燃料让火箭飞出地球,然后再用核动力推进火箭飞行,这样就不会对地球产生影响了。
然而,千算万算,猎户座核火箭计划最终还是被叫停。由于1963年《禁止在大气层和外层空间进行核试验条约》的签订,用原子弹做“推进器”的猎户座核火箭自然也只能乖乖搁置。真不知是该觉得惋惜还是庆幸啊。
让核反应堆上太空
原子弹这种东西毕竟太危险,我们还是老老实实地想一些更安全的办法吧!于是,装配有核反应堆的核动力火箭发动机便成为了新的研究目标。
核动力火箭发动机与常规火箭发动机的最大区别是,前者用核反应堆取代了后者的化学燃料。利用核反应堆产生的高温加热液态氢,使氢体积急剧膨胀并由火箭尾部喷出,从而产生推力。与常规火箭发动机相比,核动力火箭发动机的推力更大,比冲(对推进系统燃烧效率的描述)更高,控制调节方便且能多次启动,这些优点使它成为冷战时美苏两国除核武器外的另一个竞争目标,著名的NERVA项目(“火箭飞行器用核引擎”的英文简称)就是其中的一个例子。在NERVA项目中,NASA研制的核动力火箭发动机的测试结果相当不错,累计运行17小时,其中有6小时在2000℃以上高温中运行,其比冲达到普通火箭的两倍以上,从而证明核动力火箭完全能够胜任太空飞行。
尽管成果显著,但美苏两国最终都因为某些非技术原因停止了相关项目。不过,有关核动力火箭发动机的研究却并未终止,特别是随着火星探索热潮的到来,相信核动力火箭一定会再次亮相的。
核动力和宇宙梦
如果我们的目标仅仅只是近地空间和月球,那普通的化学燃料火箭足以满足要求。但人类探索宇宙的目标显然不止于此,代达罗斯计划、百年星舰计划……这些都表明我们真正的目的地是火星、小行星、太阳系,甚至远在数百光年外的其他星系。而要到达这些地方,核动力火箭必然是我们的首要选择,为此,人类的太空核计划正在加紧进行中!
也难怪!核能,这个威力巨大、脾气暴躁的“肌肉男”,在给人类带来巨大利益的同时,也惹过不少麻烦!尽管它问题多多,然而,人类对于核能的开发利用却从未停止,谁让它那无比巨大的能量实在是太诱人呢!这不,就连觉得“整天呆在地球上太无聊了”的航天工作者们,也盯上了核能,渴望与“肌肉男”联起手来,一同闯太空!
核能与航天?它俩能愉快地一起“玩耍”吗?其实,早在1902年,得知居里夫妇提炼出放射性元素镭之后,苏联航天之父齐奥尔科夫斯基就曾预言道:“总有一天,一吨重的火箭只需一小撮镭,就足以挣断与太阳系的一切引力联系。”如今,这个预言已初步实现。1977年发射的“旅行者1号”,正是依靠放射性同位素温差发电机(核电池)所提供的动力,成功飞离了太阳系。尽管有如此美好的合作先例,但现在大部分航天器的动力来源依然是化学燃料,很难带领人类真正地走向宇宙深处。举例来说吧,当年,土星五号耗费了3天才把宇航员送到月球,如果人类想去更远的火星、小行星,依靠化学燃料?那得几年才能到啊!所以,想在太空探索事业上猛刷里程,我们需要一种更强大、动力更持久的航天器——核动力火箭!
人类是怎样给火箭用上核动力的?让我们一起去看看吧!
疯狂的猎户座计划
此“猎户座”可不是NASA新测试的猎户座飞船,而是美国一项开始于1957年的研究——猎户座核火箭计划(可见航天学家是多么钟情“猎户座”这个名字啊)。这是一项现在看来相当疯狂的计划,因为它为火箭提供动力的方式是——原子弹爆炸!
猎户座核火箭计划的原理是:在火箭尾部安装一个推进盘,让数颗小当量的原子弹在尾部相继爆炸,依靠推进盘吸入爆炸产生的冲击波来推动火箭前进。经过计算,如果在大气层外引爆的每颗原子弹的爆炸当量为2000吨TNT,那么只要引爆50颗这样的原子弹,飞船的速度就可达70千米/秒,只需125天就能飞到火星!
虽然看起来疯狂无比,但科学家们用实验证实了猎户座核火箭计划的可行性。他们先是用氦离子发生器进行模拟测试,确定推进盘是否会被核爆炸产生的高温等离子体破坏,结果发现,等离子体只会对金属制成的推进盘表面产生轻微的腐蚀,普通的铝和钢足以承受。接下来,他们又用普通炸弹进行模拟试飞,证明爆炸产生的脉冲推进能够让火箭稳定飞行。什么?你说原子弹爆炸会产生核污染?只要先用普通燃料让火箭飞出地球,然后再用核动力推进火箭飞行,这样就不会对地球产生影响了。
然而,千算万算,猎户座核火箭计划最终还是被叫停。由于1963年《禁止在大气层和外层空间进行核试验条约》的签订,用原子弹做“推进器”的猎户座核火箭自然也只能乖乖搁置。真不知是该觉得惋惜还是庆幸啊。
让核反应堆上太空
原子弹这种东西毕竟太危险,我们还是老老实实地想一些更安全的办法吧!于是,装配有核反应堆的核动力火箭发动机便成为了新的研究目标。
核动力火箭发动机与常规火箭发动机的最大区别是,前者用核反应堆取代了后者的化学燃料。利用核反应堆产生的高温加热液态氢,使氢体积急剧膨胀并由火箭尾部喷出,从而产生推力。与常规火箭发动机相比,核动力火箭发动机的推力更大,比冲(对推进系统燃烧效率的描述)更高,控制调节方便且能多次启动,这些优点使它成为冷战时美苏两国除核武器外的另一个竞争目标,著名的NERVA项目(“火箭飞行器用核引擎”的英文简称)就是其中的一个例子。在NERVA项目中,NASA研制的核动力火箭发动机的测试结果相当不错,累计运行17小时,其中有6小时在2000℃以上高温中运行,其比冲达到普通火箭的两倍以上,从而证明核动力火箭完全能够胜任太空飞行。
尽管成果显著,但美苏两国最终都因为某些非技术原因停止了相关项目。不过,有关核动力火箭发动机的研究却并未终止,特别是随着火星探索热潮的到来,相信核动力火箭一定会再次亮相的。
核动力和宇宙梦
如果我们的目标仅仅只是近地空间和月球,那普通的化学燃料火箭足以满足要求。但人类探索宇宙的目标显然不止于此,代达罗斯计划、百年星舰计划……这些都表明我们真正的目的地是火星、小行星、太阳系,甚至远在数百光年外的其他星系。而要到达这些地方,核动力火箭必然是我们的首要选择,为此,人类的太空核计划正在加紧进行中!