江苏龙网

  1. 首页 > 人文 > >

火箭_军事武器|美军为何想用核火箭登月？这样才能阻止别国挑战其主导太空秩序

【火箭_军事武器|美军为何想用核火箭登月？这样才能阻止别国挑战其主导太空秩序】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 。
火箭_军事武器|美军为何想用核火箭登月？这样才能阻止别国挑战其主导太空秩序
本文图片
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(m /m ) ， 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 ， m 是喷射开始时的火箭质量 ， m 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 。
火箭_军事武器|美军为何想用核火箭登月？这样才能阻止别国挑战其主导太空秩序
本文图片
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 。
火箭_军事武器|美军为何想用核火箭登月？这样才能阻止别国挑战其主导太空秩序
本文图片
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 。
火箭_军事武器|美军为何想用核火箭登月？这样才能阻止别国挑战其主导太空秩序
本文图片
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 。
（作者：孔新 版权作品 未经许可 禁止转载）


    推荐阅读


    上一篇：陈妍希久违晒自拍，状态超好皮肤似少女，浓眉大眼超吸睛

    下一篇：尹子维被曝送百万别墅给徐冬冬当住所，分手后关系亲密疑已复合？