10月3日,美国《宇航》网站报道,美国国防高级研究计划局(DARPA)刚刚向位于一家叫做“鹰头狮技术”的企业授予了价值1400万美元的合同。合同内容是为DARPA的“敏捷环月运行示范火箭”(DRACO)计划研制一种核动力发动机。
核动力发动机是诸多科幻小说或者电影的主题。比利时漫画家埃尔热早在《丁丁历险记》的《奔向月球》和《月球历险记》两部作品中,就讨论了一种长得很像V-2导弹的核动力火箭,能够完成地月之间的旅行。
![](https://www.terpsiphone.com/uploadfile/202010/b3950e86c775.jpg)
艺术家描绘的核热火箭飞行器
到了美苏竞争的航天时代,核发动机得到了更多的关注。在各种科幻作品当中,所有的火箭和飞船几乎都装着核反应堆,用它来提供动力。这不仅仅是因为人们充分认识到了核技术所能提供的强大动力,也是因为化学能火箭存在着物理极限。
根据著名的齐奥尔科夫斯基公式,v=ωln(m₀/mₖ),其中V是火箭在推进一段时间后达到的速度,ω是火箭喷射的速度,m₀是喷射开始时的火箭质量,mₖ是喷射结束时的火箭速度。很显然火箭喷射速度对火箭速度起到的作用最大,也就是说ω越大越好。
但是,化学能火箭所能实现的ω是非常有限的。所谓化学能火箭,就是靠燃料的燃烧来获得燃气。在各种燃料中,氢和氧直接反应所实现的ω数值最高,能够达到每秒4000多米。而且根据理论分析,这已经是化学能火箭的极限。无论人类再发明多少化合物,也不可能超过氢和氧反应所产生的ω。
要想解决这个问题,只能考虑化学能之外的手段。人们发现,如果用电场加速带电粒子,可以实现远远超过氢氧燃料的ω,甚至可以达到每秒300千米,这就是电火箭发动机。不过电火箭发动机的推力太小了,到了21世纪,人类所能制造的最大电火箭发动机,也只不过能吹动一片树叶而已。自己的重量却相当大。因此,电火箭发动机只能先用化学能火箭送入太空,然后用在姿态和轨道控制、星际航行等领域。
![](https://www.terpsiphone.com/uploadfile/202010/4df866165cdd3d0.png)
NASA曾经研制过的核热火箭发动机原理
在NASA早年的设计中,NTP系统使用裂变反应堆。在这样的发动机当中,反应堆的直径不能超过火箭外壳,堆芯正中间有一组坚固的管道,液氢储罐装在反应堆上面。氢穿过堆芯中间的管道时,就会被反应堆加热到极端温度和压力,然后从下面的喷管喷射出去,喷射速度可以达到每秒9000米左右,虽然不如电火箭发动机,但是它的总推力巨大,有希望超过化学能火箭。
![](https://www.terpsiphone.com/uploadfile/202010/f04b98f15890bf0.png)
最早的NTP发动机设计之一
但是考虑到发射失败可能造成重大核污染,这些发动机都不考虑从地球上直接起飞,而是进入宇宙之后再启动。因此,NTP发动机对核辐射防护的需求也没有核潜艇或者核动力航母那么高。
苏联在登月竞赛中失败后,美国也失去了对超级火箭的兴趣。加上美国经济陷入衰退,核火箭的设计就被束之高阁了。直到最近两年才重新被重视起来。
看到这里,人们或许感觉有点奇怪。应该是NASA对核火箭这种超级科技怪物的兴趣更大。这可以大大提高人类星际旅行的能力,为什么是军方跳出来和企业签合同呢?
DRACO项目的描述中揭示了真相:“维持对月球空间——地球和月球之间的空间——的空间感知能力”需要。“感知”这个词汇从美国军方嘴里说出来,意思就是“战场侦察和监视”。因为侦察和监视的目标不仅仅是假想敌的人造物体,也包括自然环境、平民和非交战方的人造物体,所以美军才发明了这么一个听起来很中性的词。
到目前为止,地球轨道上或许有那么一些涉及到国家安全的外国目标,从地球奔向月球的轨道上、月球附近和月球表面,只有少数科学探测器。没有什么军事目标,美国军方打算在地月空间侦察和监视些什么呢?
实际上,在美国人的潜意识中,超过地球轨道的宇宙空间——特别是月球——都是美国所有的。这并不是说美国人会对这些区域提出领土要求,这是违反联合国外空条例的。美国人的思维是:必须由美国带领着全人类进入地月空间,由美国安排这里的资源开发和利益分配。谁要是不服从这种秩序,就是潜在威胁!如果有谁抢在美国前面进入和探索了某一片区域,就等于是直接打脸了。
为了支撑殖民者心态,美军就需要具有相应的技术手段,要具备在地月空间的军用航天器部署和机动手段。如果每次部署和机动都要从地球上发射,需要消耗大量火箭。所以,只能把足够数量的军用航天器部署到地月之间的某个位置,根据需要灵活机动。机动就要需要动力,高速机动就需要强大动力。无论化学能火箭还是电火箭发动机都无法满足这样的需求,NTP发动机是目前唯一能看到希望的技术。
![](https://www.terpsiphone.com/uploadfile/202010/c17d95f4f28f31e.jpg)
NASA也想使用核热火箭风发动机
在DARPA的描述中,DARCO火箭的推力将比传统化学火箭高出5倍。NTP发动机的强大动力,可以让军用航天器在地月之间的广大区域内快速机动,部署到所需的位置,包括地球轨道、月球轨道和拉格朗日点,甚至可以部署到月球表面之后再起飞——月球引力只有地球的六分之一,起飞要容易得多。
如果NTP研制成功,显然会对其他国家的月球探索活动造成很大的影响。至少,目前所有国家都不具备对月球附近空间的密切监视能力。如果美国人用NTP火箭部署军用航天器,对其他国家的科学探测器做些什么小动作,是很难抓到证据的。
NASA其实也参加了DRACO计划,并乐于看到它取得成功。NASA局长吉姆·布里登斯汀称赞说,以NTP为动力的航天器可以在短短三到四个月内将宇航员送上火星,大约是传统化学火箭所需时间的一半。
所以,其他宇航国家似乎有必要对NTP火箭做出一些响应。
- 1 海通证券:新能源汽车短期价值回归趋势明显
- 2 华谊兄弟王中磊:希望资本对影视行业多一点...
- 3 美股盘前:感恩节将至 道指期货跌0.1%
- 4 刚“清仓”股权参股公司就业绩变脸:还要I...
- 5 美国房贷利率大跌 推动住房贷款再融资申请...
- 6 摩根大通因财富管理部门不当行为被罚2.5...
- 7 稀土多品种价格创新高 机构:板块价值有望...
- 8 美国第三季度GDP环比折合年率修正值为3...
- 9 美国数据好坏参半,上周初请超预期,三季度...
- 10 当事人辟谣:网传《致福晟集团全体跟投员工...
- 11 这家卖保温杯的“夫妻店”闯关创业板 主要...
- 12 保本合同是“假章”盖的? 员工代客炒股一...
- 13 易方达张坤、萧楠刚大手笔杀入 这只曾经的...
- 14 特斯拉申请召回超9000辆Model X...
- 15 易中天要来A股 刚刚其参股公司过会
- 16 高盛:预计新冠疫苗最快12月获紧急使用授...
- 17 康跃科技闪崩20%跌停:拟并购切入健康产...
- 18 乘联会谈中概股造车新势力:高估值也是很好...
- 19 闻达于资本市场 中国物业企业凭什么?
- 20 【十四五规划系列研究】“十四五”期间城市...
- 21 美国服饰零售商Gap跌超10%,当季净利...
- 22 欧洲央行警言欧元区银行或须加码不良贷款拨...
- 23 华为造车传闻又起:多股股价剧震龙头跌停 ...
- 24 胡润中国民营企业500强榜单出炉 腾讯登...
- 25 黄金空头止步千八关口 美指刷新近三个月低...
- 26 1年狂赚4.5亿却被疑收智商税 “盲盒王...
- 27 胡润民企500强:广东上榜企业最多 腾讯...
- 28 智飞生物:疫苗龙头名不副实 本质上是一家...
- 29 名记:国米将在圣诞节前和巴斯托尼续约五年
- 30 美国职业橄榄球大联盟将执行更为严格的“口...
- 31 四川省委书记彭清华会见中国民生银行董事长...
- 32 蓬佩奥抨击拜登团队:他们有点活在幻想世界
- 33 外媒:白宫拟取消对欧洲国家的入境禁令
- 34 华谊兄弟王中磊:希望资本对影视行业多一点...
- 35 上海临港新片区文化产业孵化中心揭牌 将解...
- 36 嘉楠科技将于11月30日发布2020年第...
- 37 美股盘前:感恩节将至 道指期货跌0.1%
- 38 乘联会谈中概股造车新势力:高估值也是很好...
- 39 刚“清仓”股权参股公司就业绩变脸:还要I...
- 40 台积电入局,芯片封装或成半导体发展下一个...
- 41 小米就未来得屌丝者得天下言论道歉:该员工...
- 42 小米高管因错误表达致歉并请辞 曾称“得屌...
- 43 徐雷:京东零售不只“卖货” 已经是一家数...
- 44 罗马主帅丰塞卡拒绝来自中国的500万欧年...
- 45 美国房贷利率大跌 推动住房贷款再融资申请...
- 46 人工智能进入深水区,与行业融合仍存挑战
- 47 欧盟继续允许企业获取个人数据以刺激创新
- 48 晚间公告热点追踪:网络文学鼻祖“李寻欢”...
- 49 雀巢将银鹭卖回给其创始人 分析师称该出售...
- 50 习近平致电祝贺拜登当选美国总统
- 51 特斯拉申请召回9136辆Model X及...
- 52 刘晓春:我国数字货币发行应纳入到整个人民...
- 53 卢迈:希望企业家们抓住湖北疫后建设机遇
- 54 销量不及对手“零头”:但蔚来市值已超戴姆...
- 55 法国对美国科技公司征收数字税 Faceb...
- 56 销量不及对手“零头” 但蔚来市值已超戴姆...
- 57 一辆汽车撞上默克尔官邸大门 政府发言人:...
- 58 高盛:预计新冠疫苗最快12月获紧急使用授...
- 59 康跃科技闪崩20%跌停:拟并购切入健康产...
- 60 民企500强出炉:广东上榜企业最多 腾讯...
- 61 哈萨克斯坦计划引入央行数字货币
- 62 地球为何每26秒脉动一次?60年未解之谜...
- 63 胡润中国500强民营企业:腾讯阿里美团位...
- 64 欧洲央行警言欧元区银行或须加码不良贷款拨...
- 65 孟晚舟案:警员称拘捕行动前未读逮捕令 证...
- 66 3D打印的人类心脏:质感足以乱真
- 67 Twitter将在明年初重启帐户验证功能
- 68 金世煐"逼宫&...
- 69 李克强主持召开国务院党组会议
- 70 无理打压!美国联邦通信委员会驳回中兴通讯...
- 71 保本合同是“假章”盖的? 员工代客炒股一...
- 72 京东成立京东探索研究院 招募6大领域世界...
- 73 优胜教育:"9000余万元补偿...
- 74 傅莹在《纽约时报》发文:重新激活中美关系
- 75 2020中国发展高层论坛湖北行后 下一站...
- 76 小米发布道歉信 为员工言论道歉
- 77 美国服饰零售商Gap跌超10%,当季净利...
- 78 亚马逊与美国政府机构合作检查假冒产品
- 79 参加完杨坤的“32场直播带货”之旅 商家...
- 80 拜登:不会是“奥巴马的第三届”、“不会调...
- 81 美国证券交易委员会:科技公司可以用股权来...
- 82 金融机构预计2020年技术投入超1981...
- 83 蔚来资本余宁:风口上的新能源天花板在哪?
- 84 中超俱乐部“限薪”:本土球员顶薪减半至税...
- 85 优客工场登陆纳斯达克 创始人毛大庆:质疑...
- 86 黄金空头止步千八关口 美指刷新近三个月低...
- 87 拜登带核心团队亮相:“美国回来了”
- 88 中方回应英国禁止华为参与5G建设:一再配...
- 89 网售处方药落地引担忧 医药电商平台漏洞明...
- 90 北京市10月份新注册房建工程263项 面...
- 91 美媒:特朗普将前往宾州出席审查“选举不当...
- 92 完成数亿元pre A轮融资,小冰联手微软...
- 93 人民日报海外版:为网络小额贷款装上“安全...
- 94 长租公寓企业频陷“爆雷”危机多地发文规范...
- 95 中国青年报:女性价值不能与出多少彩礼画等...
- 96 上海浦东一物流企业火灾扑救中
- 97 蛋壳公寓再成被执行人,执行标的超1400...
- 98 新华网:这张“脸”,不能谁叫刷就刷
- 99 特斯拉ModelX或存致命漏洞:黑客可几...
- 100 美国电影院的悲情寒冬:近七成中小影院或将...