Nicole Millman; Original imagery: CEA/ArianeGroup/Framatome/ES

前往火星需要很長時間，使用當今的火箭技術大約需要9個月。這是因為常規火箭發動機像汽車發動機一樣將燃料和氧氣一起燃燒，但效率并不高。根本問題在于航天器必須同時攜帶燃料和氧化劑，因為太空中沒有空氣支持燃燒。這就形成了一個惡性循環：為了更快前進而攜帶的燃料越多，航天器就會越重，進而需要更多燃料來加速這額外的重量。若想提速，就需要大量燃料，這會使火箭成本極高且異常沉重。目前化學推進系統已接近其理論極限，效率提升空間微乎其微。

歐洲航天局（ESA）的科學家們一直在研究核推進技術。其工作原理如下：核反應堆并非通過燃料與氧氣燃燒產生動力，而是加熱氫氣等推進劑。超熱的推進劑隨后從火箭噴嘴噴出，推動航天器前進。這種方法比化學火箭的效率高得多。

重新審視用于火星任務的核動力火箭

核動力火箭具備多項關鍵優勢，例如可將火星之旅的時間縮短一半 —— 從9個月縮減至約4到5 個月。效率提升的核心在于，核反應堆每單位燃料產生的能量遠超過化學反應。令人驚訝的是，盡管發動機本身會產生輻射，但宇航員在更短的旅途中受到的有害輻射反而更少。這是因為太空旅行者在旅程中持續受到宇宙輻射的轟擊，而將旅行時間減半能顯著降低總輻射暴露量。這類發動機最適合需要大幅加減速的大型航天器，尤其適用于往返月球和火星的任務 —— 這類任務需要至少25000公里/小時的快速速度變化。

這項名為 “Alumni” 的研究通過精心設計將安全性置于首位：核反應堆僅在航天器遠離地球、進入安全軌道后才會啟動。

在激活前，鈾燃料的放射性極低且無毒。多重輻射屏蔽層可在持續時間不足2小時的短程發動機燃燒過程中保護船員。該反應堆的設計使其永遠不會重返地球大氣層。研究團隊花了一年多時間分析這項技術，得出結論認為其長期發展具有可行性。然而，前方仍有大量工作要做，包括對新型陶瓷金屬反應堆設計進行實驗室測試、建造安全的測試設施，以及解決燃料采購和反應堆重啟系統等技術挑戰。

核熱推進技術有望徹底革新太空旅行，使火星和月球任務變得更快、更具可行性。盡管這項技術前景廣闊且看似安全，但我們要看到核動力航天器飛向這顆紅色星球之前，仍需多年的發展。令人欣喜的是，歐洲正通過實際行動證明其具備研發該技術的專業能力，這可能會開啟太空探索的新紀元，讓遙遠的星球比以往任何時候都更觸手可及。

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本文轉載自“悅智網”，原標題《歐洲加速太空旅行計劃 核動力火箭能送我們去火星嗎？》。

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