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榕哥烙科第380期核动力火箭开启新大

发布时间:2025/4/20 11:53:28   点击数:

「本文来源:中国数字科技馆」

今年咱国家航天人是真忙啊。

祝融号登陆火星都只是开胃小菜。

天和核心舱升空,接着对接货运飞船,

然后就是航天员进驻,

这拨完事儿还有下一批。

为啥安排的这么满?

榕哥听说啊是胖五火箭解决了技术瓶颈,

之前攒下的任务,得加班赶回来。

胖五的一级火箭用的是液氧煤油发动机,

二级火箭是液氢液氧发动机。

相比以前的偏二甲肼四氧化二氮发动机,

前者力量更足,

而且无毒,对环境危害小。

那以前为啥要用偏二甲肼四氧化二氮呢?

技术门槛低呗!

偏二甲肼和四氧化二氮

都可以常温长期保存,

液氧可不行,沸点零下℃呢。

还有那俩常温接触就能自燃,

俩管子并排,

一开龙头就着了,连点火都不用。

可液氧煤油就不行。

但是偏二甲肼这东西太贵了,

是最贵的火箭燃料,没有之一。

所以所有的航天大国

都是从四氧化二氮偏二甲肼起步,

然后又都转向了低温燃料。

当然也有脑回路清奇的,

比如冷战时期的美苏

就都不约而同把目光看向了核动力。

我们对核动力的印象,

基本上是这东西是装在船上的,

像什么潜艇航母啥的。

但其实核动力不仅能装在火箭上,

而且在火箭飞行速度这个指标上,

核动力比化学动力更适合。

火箭靠燃烧产生能量,

靠向后高速喷射物质来获得推动力。

所以要想飞得快,

最简单的就是多加燃料,

飞得更久些。

但燃料带的多,飞着也累呀。

以阿波罗登月的土星五号为例,

起飞重量吨,90%都是燃料。

再往大了做,

估计能不能飞得起来都是个问题。

那么加快喷射速度呢?

就像划船,划得越用力,

不是也能提高速度么。

优化燃烧室速度,

优化喷管形状都可以提高

火箭发动机末端喷流速度。

不过这也很快遇到瓶颈,

毕竟化学燃烧的能量密度是有限的。

于是很自然大家就想到了核反应。

利用铀元素裂变产生巨大热量,

加速喷射氢来获得推力。

要知道铀元素裂变过程的能量密度

大概是传统化学燃料的万倍。

重型火箭动不动就是带个千吨燃料,

核燃料几十公斤就够了。

算上反应堆也比化学火箭轻,

而且做的越大优势越明显。

但限制核动力发展的除了技术,

最主要的还是安全。

这东西不出事儿则罢,出事儿就不会小,

脑袋顶上爆个切尔诺贝利或者福岛,

咱还活不活了。

不是咱杞人忧天,

天上还真掉下过核反应堆。

年9月18日发射的

苏联海军秘密人造卫星“宇宙”号

因故障失控,

它的每一个雷达天线

都搭载有一个核子反应器。

次年它返回大气层碎片

坠落于加拿大北极冰冻地面,

直接导致10万平方公里的地区

遭受核辐射污染。

有人可能会问卫星为何要核动力?

还能为啥,电不够用呗。

所以虽然早在上世纪70年代

核火箭发动机就取得了进展,

但很快就被搁置。

不过核火箭带来的诱惑实在是太大了,

所以最近美国提出“天龙星座”计划,

重启核动力火箭,

当然首要解决的也还是安全问题。

畅想一下,有了核动力火箭,

往返地球与月球、火箭的时间至少缩短一半。

这意味着三个月就能抵达火星,

相当于什么呢?

15世纪末哥伦布从欧洲到美洲,

也就需要三个月。

拥有核动力火箭,意味着拥有新航船,

意味着开启新的大航海时代。

面向星辰大海的大探险,你不动心吗?



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