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核热推进火箭如何工作
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https://www.youtube.com/watch?v=U1g2aSj9ZTc 核热推进 (NTP) 系统通过泵送液体推进剂(很可能是氢气)通过反应堆堆芯来工作。 铀原子在核心内部分裂并通过裂变释放热量。 这个物理过程加热推进剂并将其转化为气体,气体通过喷嘴膨胀产生推力。 NTP 火箭比化学火箭的能量密度更高,效率是化学火箭的两倍。 工程师将这种性能衡量为比冲量,即从特定数量的推进剂中可以获得的推力。 燃烧液态氢和液态氧的化学火箭的比冲为 450 秒,恰好是核动力火箭初始目标(900 秒)推进剂效率的一半。 这是因为较轻的气体更容易加速。 当化学火箭燃烧时,它们会产生水蒸气,这是一种比 NTP 系统中使用的氢重得多的副产品。 这导致更高的效率,并允许火箭以更少的燃料飞行更远。 NTP 系统为深空任务提供了更大的灵活性。 它们可以将前往火星的旅行时间减少多达 25%,更重要的是,它们可以限制机组人员暴露在宇宙辐射中。 它们还可以启用不依赖于轨道对齐的更广泛的发射窗口,并允许宇航员中止任务并在必要时返回地球。 NTP 并不新鲜。 NASA 和原子能委员会(现为美国能源部)在 1960 年代对其进行了研究,作为火箭运载工具核发动机应用计划的一部分。 在此期间,洛斯阿拉莫斯国家实验室的科学家帮助成功建造和测试了当前 NTP 设计所基于的许多核火箭。 虽然该计划于 1972 年结束,但研究继续改进用于 NTP 系统的基本设计、材料和燃料。 NTP 系统不会在地球上使用。 相反,它们会在启动前被化学火箭发射到太空。 NTP 系统的设计目的不是为了产生离开地球表面所需的推力。 阅读更多: 核能办公室与工业界和其他利益相关者合作,延长我们现有反应堆的生命周期,并开发有助于实现未来环境和能源目标的新技术。
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