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马斯克星舰再次突破,NASA却提出核火箭,动力可超传统3倍输出

IP属地 北京 编辑:孙雅 环球科学猫 时间:2024-10-20 19:15:10

在10月中旬,SpaceX“星舰”进行了第五次试飞,这一次进行得相当完美。

而在成功之后,关于星舰为未来前往火星提供了一定的基础再次引发热议,因为星舰距离成功真的就是“一步之遥”了,而建立在该问题之下,外媒披露了关于未来火箭发展趋势,似乎给“星舰又棒头一击”,这是什么情况?

未来星舰不会成为美国前往火星的主要火箭?这的确有点意思,下面就详细看看,先来说明一下星舰。

马斯克星舰再次突破

不可否认,马斯克的星舰的确强大,在全球范围之中,算是无敌吧,火箭总长约120米,直径约9米,由两部分组成,第一级是长约70米的“超级重型”助推器,第二级是“星舰”飞船,两级均可重复使用。

而在第五次试飞之后,也加速了星舰全面运行的进度,来自蓝箭航天朱雀三号火箭型号副总师董锴也公开指出,SpaceX“星舰”第五次试飞最大的亮点就是在前四次飞行的基础上,成功完成了超重型一子级的回收和二级在预定位置的精准溅落——距离完全复用运载器仅一步之遥。

所以,星舰也是再次突破了,这是不可否认的事实。

而在这一次发射过程之中,其实最大的亮点就是采用了“筷子”夹火箭,这也是人类此前从未进行过的模式,并且最为惊讶的是,这一次是首次使用,就成功了,这没点技术,的确是做不到,所以,这一点对马斯克还是值得点赞的。

当然,这种技术的运用,其实也相当危险,有一说一,要是操作不当,火箭直接与平台进行快速对碰,依然可能引发“双双损坏”——也就是火箭和发射塔同时损坏,这是一个明显的缺点问题,是需要对技术精确度要求高。

当然,优点就是一旦成功,对后续的任务执行也更加快速,因为不需要进行其他的部分的转移,可以直接在平台上进行准备下次发射,算是提升和保障了火箭的运载能力的快速推进。

还有就是就是相比于垂直落地,由于超重型火箭本身的重量已经很大,这种快速回收方式最直接的好处就是减轻了回收支腿部分的重量,相当于降低了结构干重,这就是优点。

所以,优缺点都是存在的,要看如何去想这个问题,但星舰这次成功,的确也是加速了未来的航天计划,其中大家最为关键性的火星问题,是最为关键性的点。

而且,在执行星舰第五次任务前,9月份的时候,马斯克就再次说明了,计划2年内用新一代重型运载火箭“星舰”执行五次不载人探测火星任务。首次载人探测火星任务的时间线将取决于不载人探测火星任务的成功情况。

如果不载人探测火星任务能安全着陆,载人探测火星任务将在4年内实施。但如果面临挑战,载人探测火星任务将再推迟2年。

所以,马斯克立足要使用星舰开启大规模的火星任务,而且还公开指出了,一旦探索火星的载人项目成功,前往火星的太空之旅将呈“指数级”增长,目标将是在20年内建成自给自足的火星城市。

然而,美国在火星问题上,似乎又给马斯克的星舰来了一次“棒头一击”了,这又是什么情况?难道不赞成这一点?的确,这外媒发表这个说明,真的是“太巧合”了,感觉就是故意找茬一样。

NASA提出核火箭,动力可超传统3倍输出

这是不是有点意思?早不说,晚不说,在星舰第五次成功上,又一次说了。

的确,这个问题其实也不是美国首次说明了,整体上来说,利用核能进行太空旅行的想法可以追溯到20世纪50年代,数学物理学家戴森是核动力太空旅行最坚定的支持者之一。

而过后,离大家相对较近说该事情的时候,就是在2023年7月的时候,美计划2027年在太空测试核动力火箭,发动机配置“控制棒”的消息,再次引发了大家的关注。

这其实就是美国提出的核火箭计划,而在技术方面,裂变技术在发电和核动力潜艇中已经很成熟,但在火箭上,人类还未使用过。

所以,NASA希望它在驱动或驱动火箭方面的应用,有朝一日会给美国航天局一种更快、更强大的化学驱动火箭替代品。然后,制造出核动力火箭的飞行器,可以帮助人类到达火星和太阳系的其他行星。

并且美国航天局(NASA)和国防高级研究计划局正在联合开发NTP技术,他们计划在2027年在太空部署和展示原型系统的能力,这可能使其成为美国第一个建造和运营的此类系统之一。那这种有什么优势呢?

其实优势非常明显,使用核热火箭可以加快运输时间,降低航天员的风险,而且缩短运输时间是人类火星任务的一个关键组成部分,因为更长的旅行需要更多的补给和更强大的系统,成熟更快、更高效的运输技术将有助于实现其月球到火星目标。

所以,美国航天局(NASA)提出这项计划,其次就是太空旅行的其他好处,包括增加科学有效载荷能力以及用于仪器和通信的更高功率。在核火箭发动机中,裂变反应堆用于产生极高的温度。

发动机将反应堆产生的热量转移到液体推进剂中,液体推进剂通过喷嘴膨胀和排出以推动航天器。

核热火箭的效率可以是传统化学推进的3倍或更多,也就是动力可超传统3倍输出。根据美国宇航局(NASA)的协议,美国国家航空航天局的空间技术任务局将领导核热发动机的技术开发,以与DARPA的实验航天器集成。DARPA是整个阶段和发动机(包括反应堆)开发的承包机构。

DARPA将领导包括火箭系统集成和采购、批准、调度和安全在内的整体计划,涵盖安全和责任,并确保发动机与航天器的整体组装和集成。

在成功之后,那就可以缩短前往火星的时间,更快地将航天员送往其他星球。

所以,NASA的核动力火箭,从现阶段来看,实力还是很强。

不过,多久可以将其研究出来,这还是疑问,美国航天局(NASA)的计划是在未来10年向火星发射载人任务,但要赶上这个节点,还需要继续努力才行。并且,美国现阶段可能也没有那么好的心情去打造核动力火箭。在火星上,连火星采样返回都没有保障了,如何来保障载人登火星。

先把火星样品采集回来再说吧

的确,美国的火星采样返回,也是一个延期的项目,并且现阶段也在为其发愁,因为美国也想成为第一个在火星采样返回的国家,结果中国相比美国来说,要快很多,并且有望成为世界第一个从火星采样返回的国家。

但这样的情况,让美国是无法接受的。我国天问三号火星采样计划,计划在2028年前后实施两次发射任务,实现火星采样和携带火星样品返回地球。而美国就算是按照原计划执行,也要比中国晚10年。

所以,在这样的情况之下,美国宇航局(NASA)是不愿意,在2024年10月,美国宇航局(NASA)也是再次改变了火星采样规则,提出了新方案,这种架构也是需要相隔大约两周的两次发射一次携带地球返回轨道器(ERO)航天器,另一次携带MAV着陆器。

毅力号将与着陆器会合,机械臂将从漫游者身上取样本,并将它们放入MAV,发射到火星轨道,ERO将在那里收集它们返回地球。而在做这个“简化版”的火星采样上,美国宇航局(NASA)局长比尔·纳尔逊也表示,非常看好这个新的方案。

最为关键是因为它的时间会提前不少,参与研发的火箭实验室,根据披露的节点来看,将通过简化任务降低MSR的成本和时间表,以达到2028年的发射窗口。

同时降低与毅力号火星车寿命相关的风险,导致样品不迟于2033年9月返回,并有可能在2031年9月提前返回。

所以,如果是这个节点的话,那与我国的天问三号任务,又出现了“重叠”的趋势,那么谁是第一就不好说明了。

所以,美国现阶段又在提出核火箭,要去火星,这只能说,先把火星采样返回任务执行了再说吧,很多时候都是计划跟不上变化,美国的航天计划变动有多大,大家也是看得清清楚楚的。

那么,这里还是先打上一个问号,就看美国后续如何做吧。

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