核推进能帮助人类更快地火星

　　随着NASA的恒心号漫游车停在红色星球上，地面工程师正在为首次人类火星任务开发潜在的推进技术。NASA正在研究两种类型的核推进系统-核电和核热推进。
　　核电推进系统比化学火箭更有效地使用推进剂，但推力小。他们使用反应堆发电，使氙气或k气等气体推进剂带正电，并通过推进器将离子推出，推动推进器前进。通过有效地利用低推力，核电推进系统可以延长航天器的飞行时间，并可以将火星飞行任务推向高推力系统的一部分推进剂。
　　火星过境栖息地和核推进系统的插图，有一天可能会将宇航员带到火星。
　　核热推进技术可提供高推力，是化学火箭的推进效率的两倍。该系统通过将热量从反应堆转移到液体推进剂来工作。热量将液体转化为气体，该气体通过喷嘴膨胀以提供推力并推动航天器。
　　美国国家航空航天局（NASA）与能源部（DOE）协调，要求工业界提供用于核热推进系统的初步反应堆设计概念。这些机构计划资助一些探索不同方法的努力。未来的后续合同将产生更详细的反应堆设计并建立初步的测试硬件。NASA的当务之急是通过Artemis计划使人类重返月球，同时我们也在投资高杆技术，这些技术可以使载人航天飞机执行火星飞行任务， NASA太空技术任务部（STMD）的副署长Jim Reuter说。 。我们期待通过即将提出的有关该技术的提案请求，来看到创新产业在核推进以及裂变表面能方面提供什么。人类对火星的任务
　　迄今为止，只有机器人探险者才前往火星，而无需返回地球。等待回程的最佳行星对准将需要宇航员在火星上游荡一年以上，从而使往返飞行任务延至三年以上。
　　NASA的目标是将机组人员在地球和火星之间的旅行时间缩短到实际可行的最短两年。太空核推进系统可以缩短总任务时间，并为任务设计人员提供更高的灵活性和效率。
　　为了使往返人员的飞行时间至少保持两年左右，美国宇航局正在研究具有核动力的运输系统，以促进短途水面飞行任务。该系统将利用最佳的行星对准技术，以实现行程的一个行程的低能量过渡，以及新技术的增强性能，使行程的另一个行程具有较高的能量过渡。
　　现在说什么推进系统将第一批宇航员带到火星上还为时过早，因为每种方法仍需要大量发展。
　　带有核动力推进系统的航天器的插图。技术准备
　　NASA位于阿拉巴马州汉斯维尔的马歇尔太空飞行中心与美国能源部团队合作，领导了该机构的太空核推进项目，该团队包括来自爱达荷国家实验室，洛斯阿拉莫斯国家实验室和橡树岭国家实验室的科学家和工程师。STMD的技术示范任务计划为技术开发提供资金。
　　核电推进器的基础是NASA为Artemis开发的太阳能电推进器和系统，以及月球表面裂变动力的发展。在小型地面反应堆的相关燃料和反应堆技术方面也进行了重大投资，这些技术可适用于空间反应堆来为电力推进提供动力。美国政府旨在建立燃料制造能力的目标具有一系列应用，包括核推进和裂变表面能。
　　位于阿拉巴马州亨茨维尔的美国宇航局马歇尔太空飞行中心的核热火箭元素环境模拟器使用非核加热而不是裂变来测试核火箭燃料原型。
　　60多年来，核热推进一直是NASA的 雷达工作。通过在2021年2月12日发布的提案征询书中寻求新的硬件设计和开发阶段，该阶段建立在现有的努力基础上，以成熟核热推进系统的关键要素。
　　美国国家航空航天局（NASA）与美国能源部（DOE）合作，正在开发和测试使用低浓铀进行太空应用的新型燃料，以查看它们在核热推进所需的极端热和辐射环境下的性能。美国国家航空航天局（NASA）与能源部，工业界和大学紧密合作，将燃料样品放入爱达荷州国家实验室的瞬态反应堆测试（TREAT）设施和麻省理工学院核反应堆实验室进行核试验的研究堆中。该小组还在马歇尔试验设施的模拟反应堆中进行无核试验。
　　满足核动力性能目标所需的非常高的运行温度，支撑核热动力系统的反应堆是一项重大的技术挑战，美国国家航空航天局（STMD）的核技术投资组合主管安东尼·卡洛米诺（Anthony Calomino）解释说。
　　尽管大多数发动机在适度的温度下运行，但与反应堆燃料直接接触的材料必须能够承受4600华氏度以上的温度。NASA和DOE一直在与工业界一起研究一种可行的方法，并且工业界现在将开发初步设计来应对这一挑战。技术注入
　　卡洛米诺说：我们正在为载人的火星飞行任务探索核电和核热推进方案。每种技术都有其独特的优势和挑战，在确定最终偏好时需要仔细考虑。
　　无论最终选择哪种推进系统，核推进的基本原理都可以实现月球以外的强大而有效的探索。NASA将继续开发，测试和完善各种推进技术，以降低风险并为火星运输体系提供信息。