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發布日期：2022-04-26 點擊率：47
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據英國《自然》雜志網站的報道，美國國家航空航天局（NASA）馬紹爾太空飛行中心的核研究主管邁克爾·霍茨希望宇航員能夠乘坐核反應堆到達火星。他認為，少量的鈾-235（其能量密度是液體燃料的100萬倍）可以通過裂變產生熱為火箭提供動力。盡管霍茨對太空核動力和核推力技術的應用前景滿懷信念，但是，撥付給此項研究領域的經費一直不穩定。今年，他領導的一項核動力推進項目只獲得了區區300萬美元的預算，與NASA今年總共獲得的13億美元研發資金相比簡直是小巫見大巫。霍茨對此甚為擔心。
然而，美國國家研究委員會2月1日發表的一份報告可能給霍茨一顆“定心丸”。這份名為《太空技術路線圖和優先發展項目》的報告是首個為NASA的太空技術列出優先級的文件。該報告的籌劃指導委員會耗費一年時間，詳細咨詢了工業界和學術界的觀點，為16個最重要的技術發展領域（包括320個課題）進行了排名，核動力推進技術的排名非常靠前。該委員會主席、洛克希德·馬丁宇航分公司前總裁雷蒙德·科拉迪說：“它將使太空探索方式發生根本性的變革。”
太空核動力能改變太陽系探索現狀
不過，也有其他技術的排名更加靠前。比如，該委員會強調，應大力研制出“星罩”和日冕觀測儀以阻斷遙遠恒星發出的光并使太空望遠鏡能分辨出圍繞這些恒星旋轉的行星發出的光。而且，該報告也將保護宇航員在漫長的太空旅行中免受輻射影響的研究放在優先發展的位置。
但是，該委員會也表示，小型裂變反應堆能變革人類對太陽系進行探索的現狀。反應堆能支持在地球表面進行的持續時間很長的實驗，并為前往太陽系外進行探索提供動力，在太陽系之外，太陽的距離太遙遠，因此，其能提供的能量還比不上效率最高的太陽能電池板。
該委員會也表示，對前往小行星或火星這類長達多年的旅程來說，核動力推進系統可能也非常必要。這種反應堆的能效是化學火箭的2倍，它們不僅能將宇航員送往遙遠的太空，而且速度會比以往更快。這可能有助于減少太空輻射對宇航員的傷害。
安全性引爭議
NASA的首席技術官梅森·派克表示，未來撥付研發資金時，他將使用這個優先列表作為參考。他同時也表示，為太空領域研發裂變能面臨的問題不僅是金錢投入，核能本身的安全性也讓人忐忑不安。他說，核動力宇宙飛船在發射臺上或前往其軌道的路途上發生爆炸，這將是一幅非常令人害怕的景象。但霍茨認為，核動力宇宙飛船發生事故后，核原料污染地球的風險可以忽略不計，因為核反應堆直到宇宙飛船進入預定的軌道后才會啟動。
盡管如此，以往證明這項技術可行的諸多努力一直進展緩慢。2003年，NASA啟動“普羅米修斯項目”，支持研發核反應堆驅動一臺電離子推進器為前往木星的探測器提供動力。2005年，該計劃收到了4.3億美元的資金，但一年后，由于NASA的研究計劃轉向了重返月球，而前往月球并不需要核動力推進技術，該計劃也因此胎死腹中。
核動力推進技術漸入佳境
盡管該項目已經夭折，但是，它確實為現在已經慢慢開花結果的新型的放射性同位素發電機的研發工作提供了支撐。放射性同位素發電機并不使用裂變，而是依靠钚衰變后自然產生的熱。現有的先進斯特林放射性同位素發電機（ASRG）比以前的發電機更輕且更高效，太空技術報告也將其稱為“引爆點”技術，而且，該技術現在已經完全做好了飛行演示的準備。有兩項探索計劃中都提到了ASRG。一個計劃是乘坐太空船探索土星衛星“泰坦”上的烴海；另一個計劃是在彗星之間跳躍，這兩項探索計劃都已經在NASA的考慮之中了。
霍茨認為，這些用于探索任務的放射性能量來源不會引發很多政治爭論。其實，早在1997年，卡西尼—惠更斯號土星探測器就攜帶了一個更早版本的放射性同位素發電機前往土星。由于卡西尼號要飛行到距離太陽很遠的地方，使用太陽能電池有些杯水車薪。因此，作為長距離旅行的行星際探測器，卡西尼攜帶了三臺钚-238放射性同位素發電機。這種發電機利用放射性元素裂變產生的熱量和宇宙中溫度的溫差發電。
霍茨表示，現在美國“好奇”號核動力火星車（MSL）也由核燃料钚提供動力。“好奇”號核動力火星車是NASA的2009年火星探測計劃的一個組成部分，它將會采集火星土壤樣本和巖芯，然后對它們可能可以支持現在或過去微生物存在的有機化合物和環境條件進行分析，該火星車已于美國東部時間2011年11月25日10點25分在卡納維拉爾角空軍基地發射升空。
據國外媒體報道，其實早在去年7月，美國眾議院撥款委員會就已經同意2012年為NASA提供1000萬美元資金，重新開始生產钚-238，希望這種放射性同位素將為2020年及以后的內外行星任務提供動力。因為不僅是外行星任務需要依靠放射性能源提供動力，內太陽系探訪月球背陰面和火星等也需要。霍茨說：“這似乎表明，核動力推進技術正慢慢演變成一種廣為接受的技術。”（記者劉霞 綜合外電）
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