NASA和DARPA合作开发核热火箭发动机地月操作演示系统,最快将在2027年发射
全球航天事件 | 2023/1/25 22:30:00 2023年1月24日,美国航空航天局(NASA)和国防高级研究计划局(Defense Advanced Research Projects Agency, DARPA)宣布,将合作在太空中演示核热火箭发动机(nuclear thermal rocket engine),并为未来的载人火星任务提供能力。敏捷地月操作演示火箭(Demonstration for Rocket to Agile Cislunar Operations, DRACO)航天器的概念图,DRACO将演示核热火箭发动机技术,该技术将可用于未来NASA载人火星任务
NASA和DARPA通过在敏捷地月操作演示火箭(Demonstration for Rocket to Agile Cislunar Operations, DRACO)项目上合作,使2个机构受益,加快发展双方在该项目中的角色、责任和流程。
NASA局长比尔·尼尔森(Bill Nelson),
“
祝贺NASA和DARPA的这项令人兴奋的合作,我们将一起点燃未来。
NASA将与我们的长期合作伙伴DARPA一起,最快在2027年开发并演示先进的核热推进技术。在这项新技术的帮助下,宇航员可以比以往任何时候都更快地往返于深空,这是为载人火星任务做准备的主要能力。
”
使用核热火箭可以缩短航程用时,降低宇航员的风险。缩短航程用时是人类火星任务的关键组成部分,因为更长的旅程需要更多的物资和更强大的系统。成熟的更快、更高效的运输技术将帮助NASA实现从登陆月球到火星的目标。
NASA火星穿越栖息地和核动力推进系统效果图
核热推进对太空旅行的其它好处包括增加科学有效载荷能力,并为设备和通信提供更多电力保障。在核热火箭发动机中,裂变反应堆被用来产生极高的温度。发动机将反应堆产生的热量转移到液体推进剂中,推进剂通过喷嘴膨胀和耗散,从而推动飞船前进。核热火箭的效率是传统化学推进的3倍以上。
NASA副局长帕姆·梅尔罗伊(Pam Melroy),
“
NASA与DARPA在实现各自任务的项目上有着悠久的合作历史,比如太空服务。将我们的合作伙伴关系扩大到核动力推进领域,将有助于推进NASA将人类送上火星的目标。
”
根据协议,NASA空间技术任务理事会(Space Technology Mission Directorate, STMD)将领导核热发动机的技术开发,将其与DARPA的实验航天器集成。DARPA是整个航天器和发动机(包括反应堆)开发的合同授权机构。DARPA将领导整个项目,包括火箭系统集成和采购、批准、调度和安全,并确保发动机与航天器的整体组装和集成。根据进程,NASA和DARPA将在2027年太空演示之前合作组装发动机。
DARPA主任斯蒂芬妮·汤普金斯(Stefanie Tompkins)博士,
“
DARPA和NASA在为各自的目标推进技术方面有着悠久的卓有成效的合作历史,从首次将人类送上月球的土星5号火箭到机器人服务和卫星推进剂加注。
太空领域对现代商业、科学发现和国家安全都至关重要。通过DRACO核热火箭项目实现空间技术跨越式进步的能力,对于更有效、更快速地将物资运送到月球,最终将人类运送到火星,将是至关重要的。
”
NASA太空技术任务理事会(STMD)副署长吉姆.鲁特(Jim Reuter),
“
通过这次合作,我们将利用我们从以前的太空核动力和推进项目中获得的专业知识。
最近的航空材料和工程进步正在为太空核技术开创一个新时代,这次飞行演示将是为地月经济建立太空运输能力的一项重大成就。
”
NASA、美国能源部(DoE)和工业界也在为多项计划开发先进的空间核技术,以利用能源进行太空探索。通过NASA的裂变表面动力(Fission Surface Power)项目,美国能源部授予了3个商业设计项目,以开发可以在月球表面和此后火星表面使用的核电站概念。
NASA月球表面裂变动力系统概念图
NASA火星表面的裂变动力系统概念
NASA和DoE正在进行另一项独立的核热商业设计工作,以推进高级高温裂变燃料和反应堆设计,作为核热推进发动机的一部分。这些设计工作仍在开发中,以支持提高发动机性能的长期目标,但该设计不会用于DRACO发动机。
美国此前进行的最后一次核热火箭发动机试验发生在上世纪60年代,是在NASA用于火箭运载工具应用的核发动机项目(Nuclear Engine for Rocket Vehicle Application, NERVA)下进行的。
20世纪60年代美国设计的NERVA试验系统
延伸阅读:
DARPA选定3家公司进行敏捷地月空间行动示范第一阶段核热推进演示
NASA要求美国公司为外星表面核裂变动力系统提供概念设计方案
俄罗斯宣布核动力太空飞行计划
转载请注明来源于公众号“全球航天事件”!