美國國防研究局DARPA日前宣佈2021年將為其未來太空計劃提供大量資金，而其中主要的資金將用於研發能夠將貨物運送到月球軌道的大推力火箭。根據美國航空航天局制定的“阿耳特彌斯計劃”，，他們將在2024年將兩名航天員送往月球，並在月球上建立永久基地，這一計劃預計將會花費至少300億美元資金。而目前美國大推力火箭發動機嚴重依賴從俄羅斯進口的RD180系列，如果不能在這方面取得突破性進展，登陸月球也將成為鏡花水月。
▲俄羅斯的RD180發動機
在2021年的預算中，美國國防研究局DARPA計劃撥款1.58億美元用於研製核動力大推力火箭。美國指出，必須抓緊時間研發核燃料火箭，因為美國的戰略競爭對手可能會搶在前面製造出可用於飛向月球及其軌道的火箭。雖然並沒有點名是哪一個國家，但是外人一猜很明顯指的就是中俄兩國，隨著這兩個國家在太空技術上的不斷進步，美國的太空霸主地位已經遭遇了巨大挑戰。
▲核動力火箭想象圖
核火箭專案被命名為為DRACO-21（用於近月飛行的火箭），其發動機的執行燃料被定為丰度在5％至20％的低丰度濃縮鈾，主要靠裂變來產生動力。鈾U-235裂變所釋放的能量巨大，一千克鈾235完全裂變後相當於2700噸的優質煤充分燃燒的能量，如果能用作火箭推進，將會大幅度提升火箭的推力和持續推進能力，未來登陸月球乃至於火星，核動力火箭將是必然的趨勢。
▲核動力火箭發動機結構
早在冷戰期間，美蘇兩國就分別進行了數十年的核動力火箭研製計劃，其中美國在50年代啟動“漫遊者”計劃，最終在70年代製造出了幾臺實驗性核動力火箭發動機，不過由於體積太大，安全性和可靠性也得不到保障，最後並沒有用於阿波羅登月計劃。而蘇聯的核動力火箭研究與美國幾乎同步，並最終研製出了RD0410型核燃料火箭發動機，這種發動機的體積比美國要小數倍，具備極其可觀的運用前景，但是最終因為蘇聯經濟惡化而最終夭折。
▲冷戰時期美蘇兩國研製的核動力火箭發動機
核動力火箭確實代表了未來的發展方向，但是要在加裝多層保護殼的前提下完成小型化，並且具備極高的可靠性，需要大量基礎試驗和理論資料的積累才有可能完成這麼巨大的工程。冷戰過去數十年，核動力技術有了長足發展，各種電子計算機的出現也讓資料模擬變得更為簡單，因此核動力火箭的設計難度大大降低。目前除了美國外，俄羅斯、中國等也相繼推出了自己的核動力火箭計劃，在這一領域誰能拔得頭籌，未來就將在太空競賽中獲得主導權！
美國國防研究局DARPA日前宣佈2021年將為其未來太空計劃提供大量資金，而其中主要的資金將用於研發能夠將貨物運送到月球軌道的大推力火箭。根據美國航空航天局制定的“阿耳特彌斯計劃”，，他們將在2024年將兩名航天員送往月球，並在月球上建立永久基地，這一計劃預計將會花費至少300億美元資金。而目前美國大推力火箭發動機嚴重依賴從俄羅斯進口的RD180系列，如果不能在這方面取得突破性進展，登陸月球也將成為鏡花水月。
▲俄羅斯的RD180發動機
在2021年的預算中，美國國防研究局DARPA計劃撥款1.58億美元用於研製核動力大推力火箭。美國指出，必須抓緊時間研發核燃料火箭，因為美國的戰略競爭對手可能會搶在前面製造出可用於飛向月球及其軌道的火箭。雖然並沒有點名是哪一個國家，但是外人一猜很明顯指的就是中俄兩國，隨著這兩個國家在太空技術上的不斷進步，美國的太空霸主地位已經遭遇了巨大挑戰。
▲核動力火箭想象圖
核火箭專案被命名為為DRACO-21（用於近月飛行的火箭），其發動機的執行燃料被定為丰度在5％至20％的低丰度濃縮鈾，主要靠裂變來產生動力。鈾U-235裂變所釋放的能量巨大，一千克鈾235完全裂變後相當於2700噸的優質煤充分燃燒的能量，如果能用作火箭推進，將會大幅度提升火箭的推力和持續推進能力，未來登陸月球乃至於火星，核動力火箭將是必然的趨勢。
▲核動力火箭發動機結構
早在冷戰期間，美蘇兩國就分別進行了數十年的核動力火箭研製計劃，其中美國在50年代啟動“漫遊者”計劃，最終在70年代製造出了幾臺實驗性核動力火箭發動機，不過由於體積太大，安全性和可靠性也得不到保障，最後並沒有用於阿波羅登月計劃。而蘇聯的核動力火箭研究與美國幾乎同步，並最終研製出了RD0410型核燃料火箭發動機，這種發動機的體積比美國要小數倍，具備極其可觀的運用前景，但是最終因為蘇聯經濟惡化而最終夭折。
▲冷戰時期美蘇兩國研製的核動力火箭發動機
核動力火箭確實代表了未來的發展方向，但是要在加裝多層保護殼的前提下完成小型化，並且具備極高的可靠性，需要大量基礎試驗和理論資料的積累才有可能完成這麼巨大的工程。冷戰過去數十年，核動力技術有了長足發展，各種電子計算機的出現也讓資料模擬變得更為簡單，因此核動力火箭的設計難度大大降低。目前除了美國外，俄羅斯、中國等也相繼推出了自己的核動力火箭計劃，在這一領域誰能拔得頭籌，未來就將在太空競賽中獲得主導權！