當地時間 4 月 12 日,美國國防部下屬研發部門 DARPA 向通用原子公司、洛克希德?馬丁公司以及杰夫?貝索斯(Jeff Bezos)旗下藍色起源公司授予了核航天器合同,這三家公司要在 2025 年之前完成建造和演示核動力推進系統。

DARPA 發起 “地月間敏捷火箭行動演示” 計劃(Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations program,Draco),旨在使用核動力推進系統,為低地球軌道以外的航天器提供動力。
DARPA 表示,該計劃的核心宗旨是讓太空船在順月空間(Cislunar Space)—— 地球與月球之間快速移動。

DARPA 授予這 3 家公司的合同為該計劃的第一階段,為期 18 個月,分為兩個軌道:在軌道 A 中,通用原子負責設計核熱反應堆和推進子系統,合同價值 2200 萬美元;而在軌道 B 中,洛克希德?馬丁和藍色起源將開發各自的太空船,合同價值分別為 290 萬與 250 萬美元。
Draco 計劃的核心是使用核熱推進技術。核熱推進(Nuclear Thermal Propulsion,NTP)是利用核反應釋能直接加熱推進劑,然后導入熱噴管轉換為噴射動能。核熱推進具有高比沖、大推力和長壽命的特點。
目前的航天動力主要為化學燃料與電力兩大系統,而采用核熱推進技術的火箭,噴氣效率將會是是常規化學火箭的 2 倍。當前,從地球飛到火星大約需要 8 個月,若采用核動力航天器,將只需 100 天。
DARPA 表示,核動力系統同時具備化學推進系統和電力推動系統的優點,讓 Draco 有更高的靈活性。
洛克希德?馬丁的項目經理 Bill Pratt 表示,核熱推進是革命性技術,它能大幅改變太空船的運行方式,提高其敏捷性,并在遠比傳統動力系統更短的時間內,更高效地幫助太空船前往火星或其他地方。
在航天領域,能源處于核心地位,人類的航天能力直接取決于所能夠駕馭的能量強弱。作為目前航天動能的主要能源,化學能技術已經趨于完美,但也接近理論極限,因此核能成為推助人類深入宇宙的又一能源發展方向。
早在上個世紀四十年代,美國空軍便開始了核推進的概念驗證測試,但該項技術在隨后的彈道洲際導彈中被舍棄。
1955 年,美國國家航空航天局(NASA)啟動 ROVER(羅孚)項目,又稱 “火箭飛行器用核引擎” 項目(NERVA),NASA 從當初空軍放棄的階段繼續開始研究,意圖利用此項技術研制用于太空飛行的核熱火箭。
1955 年至 1960 年,在 ROVER 計劃期間, 美國建立了大型的核火箭實驗基地,進行了二十三次核熱推進反應堆測試,并研制出核動力發動機。但后來美國國會的預算削減使得該項目陷入停滯。
半個世紀后,人們重燃對核能的興趣。NASA 馬歇爾太空飛行中心(MSFC)于 2013 年啟動了一項為期三年的項目 —— 核低溫推進級。而后又于 2017 年與 BWXT 核能公司簽訂合作協議,重新開啟核熱火箭計劃。
NASA 表示:“人們再次認識到,核熱推進是探索火星和其他目的地的可行而強大的選擇。”
由 NASA 贊助的美國國家科學院在 2 月份的一項研究中表示,核熱推進和核電推進方法可以減少遠征前往火星的時間,但必須克服重大的技術障礙。
諸多單位也將目光投到核動力推進系統開發上,普林斯頓大學電漿物理實驗室(Princeton Plasma Physics Laboratory,PPPL)正在進行第二代普林斯頓磁場反轉位形實驗,以開發概念型的直接核融合驅動設備(Direct Fusion Drive,DFD),從而為太空載體提供驅動。
理論上,該探測器可在短短 2 年內就抵達目前被認為除地球外最可能適合人類生存的地外天體木衛六泰坦(Titan),傳統時間則需要 7 年之久。
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