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NASA为何应全力押注核动力

尽管美国在五十年前成功测试了核火箭技术,但由于政治转向和预算削减,该项目被搁置。如今,专家们再次呼吁重启核动力研发,认为核推进技术(包括核热火箭与核电推进)因其无与伦比的效率,是实现火星任务、深空科学探索以及确保美国在太空领域保持领导地位的关键。他们主张 NASA 应将核动力作为核心使命,而非易被削减的边缘项目,从而真正开启太阳系的广泛探索。

一个被搁置的辉煌未来

半个世纪前,NASA 在内华达州的杰克斯弗拉茨成功测试了旨在将人类送上火星的核火箭。当时的计划雄心勃勃,不仅包括火星任务,还设想了建立月球基地、探测外行星的“宏大旅程”。

测试本身进行得非常顺利,证明了核火箭技术的可行性。然而,随着美国赢得登月竞赛,公众和政治的注意力转向了地球上的事务,如越南战争和石油危机。1973 年,尼克松政府突然取消了 NERVA 核火箭项目,将重心转向了更为“本地化”的航天飞机。

屡次失败的根源

在随后的几十年里,多个核推进项目都获得了零星的关注和资金,但最终都以取消告终。前 NASA 官员 Bhavya Lal 指出了这些项目失败的真正原因:

“美国未能部署太空核系统,并非因为我们缺乏物理学知识、资金或人才。我们所缺乏的是 任务牵引力、制度连贯性和规模意识。”

换言之,所有这些项目都只是“副业”,在预算削减时首当其冲。尽管屡遭挫折,但发展核动力的理由依然充分。

核动力的技术优势

太空核推进主要有两种形式,它们各自具备独特的优势:

  • 核热火箭 (NTP): 利用小型核反应堆加热液氢等推进剂,产生推力。其燃料效率大约是传统化学火箭的 两倍,同时能提供足够的推力,适合在太空中启动星际航行。

  • 核电推进 (NEP): 利用核反应堆发电,驱动高效的电推进器。虽然初始推力微小,但其效率比化学火箭高出 20 倍,可以长时间持续加速,实现更远的航程。更重要的是,反应堆还能为整个任务提供电力,这在质量效率至上的太空中是颠覆性的。

Bhavya Lal 解释说:“它的能量密度如此之高,执行一次火星任务所需的铀燃料只有弹珠大小。更重要的是,没有核技术,我们根本无法进行大量的科学探索。” 目前的深空探测器大多依赖于复杂的引力弹弓效应来加速,这不仅大大延长了任务时间,也限制了发射窗口。核推进可以摆脱这些束缚。

NASA 应全力押注核动力

企业家、飞行员 Jared Isaacman 和前众议院议长 Newt Gingrich 等人强烈主张,NASA 应将核动力作为其核心使命,而不是边缘项目。

“如果美国想保持领先,NASA 必须再次挑战那些难题,完成那些近乎不可能的任务。它必须紧急交付只有它才能建造的系统——将地球到轨道的常规运输留给健康的商业发射行业。”

他们甚至建议,在完成初步登月目标后,应削减昂贵且进度落后的太空发射系统 (SLS) 项目,为核动力舰队腾出预算空间。Gingrich 直言不讳地表示:

“太空发射系统毫无希望,它只是靠着政治分肥的压力才得以生存。”

开启太阳系的新纪元

正如 NASA 的化学火箭技术为今天的商业航天产业铺平了道路一样,对核推进的重新聚焦可以为人类打开整个太阳系

Isaacman 将其比作“横贯大陆的铁路”——不是最快的,但却是运输大量物资最高效的方式。核电推进的未来应用包括:

  • 为深空任务中的低温推进剂提供冷却
  • 在太阳能不足的区域提供电力
  • 支持在火星表面制造返航燃料
  • 甚至支持小行星采矿等商业应用

对 Gingrich 而言,这不仅是技术上的追求,更关乎未来。他警告说,美国在太空的领导地位正面临挑战。

“我们正处在一个十字路口,未来是由自由世界还是极权主义来引领太空探索。从历史上看,由自由来引领并定义规则至关重要。”

随着 Isaacman 可能被重新考虑提名为 NASA 局长,一位核动力的坚定倡导者或将很快领导这个世界顶级的航天机构,挑战现状,让 NASA 重回创造历史、改变世界的轨道。