NASA如何將核動力火箭送往火星

美國國家航空暨太空總署正在建造一條通往火星的核能鐵路。目前，該機構正以驚人的速度推進。 兩年內創建並發射一種全新的太空船。 如果美國國家航空暨太空總署（NASA）成功，他們將打開太陽系內各行星與衛星的大門， 打開通往快速且強力探索火星及更遠地區的大門。 目前，飛往火星的過程大致如下：我們在適當時機發射火箭，恰好當 我們兩顆行星的軌道正在一個開啟的時間窗口內達到最近距離。 每兩年一次。在耗盡大量火箭燃料後，我們的火星任務 太空船將僅憑慣性在太空中滑行，直到最終與火星相遇。 在那個時刻，我們可以將登陸器投放至大氣層中，如果一切順利的話 完全按照計畫，我們最終可能獲得一輛小型休旅車大小的火星車。 在紅色星球上駕駛。這實在令人驚嘆，但目前我們這樣做的方式存在問題 我們已經開始達到實際能夠送往火星的極限了。 而目前的限制因素是火箭燃料。即使我們考慮最理想的情況也是如此。 存在的用於在兩顆行星之間運輸最多物資的運輸工具， 你會看到這個問題變得有多大。SpaceX 希望讓其星艦降落在火星上。 這是一種需要迄今為止製造過最大、最強大的火箭助推器才能發射的載具。 進入低地球軌道。現在，在這艘星艦前往其他地方之前，我們需要發射 再增加10個史上最大、最強大的火箭助推器，僅為了運載足夠的燃料 升空前往太空，為耗盡能源的星艦載具補充燃料。然後，一旦所有事情都完成後， 現在它能飛往火星。優點在於，一艘滿載的星艦如今能夠運送 相當於大約25輛SUV大小的NASA探測車，這當然非常驚人，但數量也確實龐大。 火箭的燃料量相當大，而且即使如此，也僅能每兩年進行一次。 一定有更棒的方法。嗯，確實有，這正是美國國家航空暨太空總署（NASA）正在建造這項ﻝ 太空反應爐一號，這將是世界上首艘跨行星核動力太空船。 這是納斯達在行政長官領導下新方向的關鍵支柱之一。 傑拉德·艾薩克曼，而讓太空反應爐如此令人興奮的原因在於，這並非一個長期目標。 或為未來的計畫。我們目前正在2026年打造這項工程，當下一次火星 transit（穿越）來臨時 窗口將於2028年打開，我們將於此時推出。聽起來不可能，對吧？那麼，首先讓我們釐清我們所指為何。 當我們提到核動力太空船時，這可能有幾種不同的含義。以SR-1為例， 它將使用核裂變反應堆來提供電力和推進力。僅此作為我們的基準。 這裡，核分裂指的是將原子分裂以釋放能量。這是一種反應堆類型。 自20世紀50年代以來，已被地球上每一座核電廠使用。如今，就使用而言 要為太空中的引擎提供動力，我們必須在兩種核 propulsion 之間做出選擇。 第一種是核熱 propulsion。這與我們傳統的火箭發動機最為相似，因為 我們本質上只是將液態燃料泵入核反應堆。我們使用氫氣作為這種燃料。 因為它是宇宙中最輕的元素，所以不會增加我們太空船的重量。 然後我們將其冷卻至低溫，以製造液態燃料。現在，這裡是 這項技術之所以可行，在於所有原子分裂所釋放出的驚人能量，正是 將以熱的形式出現。當極冷的液態氫撞擊極熱的核反應堆時 反應堆內，它會迅速膨脹成氣體。該氣體隨後會通過引擎排出。 噴嘴，氣體通過噴嘴時將產生推力。再次強調，這與我們常見的情況非常相似。 火箭引擎，唯有傳統火箭依靠燃燒將液態燃料轉化為噴射氣流 氣體。由於燃燒需要氧氣，而太空中並無氧氣，這表示該飛行器 必須攜帶自己的氧氣供應。這會增加大量額外重量，使我們無法 載運更多貨物。總體而言，核熱火箭發動機最終將約為五 比傳統火箭高效數倍，這基本上意味著你只需攜帶 五分之一的燃料量。因此，現在我們可以選擇以五倍的速度行進，或行進五倍的距離， 載運五倍於以往的貨物，或選擇上述三項中的任意組合。當你聽到 人們在談論45天內飛往火星的計畫，這就是我們的做法。但這並不是太空的真實情況。 反應堆運作，因為效率提升五倍已經非常出色，但如果我們能提升十倍呢？ 當你研究太空飛行時，有一個原則反覆出現：任何不必要的東西都會被剔除。 質量、空間、複雜性，所有這些都必須爭取自己的位置。誠實地說，同樣的思維模式也解釋了許多事情。 當你想到我們每天攜帶的物品，甚至贈送的禮物時，這一點就顯得格外重要。這是一個巨大的 這正是我一直在使用 Extr 智能錢包的原因。它比傳統錢包薄得多，但 仍然可以容納最多12張卡片及現金，並能透過一次點擊立即取得所有物品。 不費力摸索，不塞滿口袋，具備RFID防護功能，採用永續材質製成。 材料，並可搭配太陽能驅動的追蹤卡，即使遺失也能追蹤。 直接從你的手機取得。它給人的感覺不再像一件配件，而更像一件設計精良的工具。 以效率和實際使用為核心。這種設計理念同樣體現在他們的旅行產品上。 齒輪。他們的真空包裝袋，包括新款真空袋加強版，可讓您壓縮衣物 並使用小型可充電氣泵或任何真空裝置，為您的行李省下驚人的空間。 這是一個簡單的想法，但當你試圖更聰明地打包時，它卻能帶來巨大的差異。而且隨著 母親節即將到來，這是一份日常實用的禮物，而不是那些華而不實的東西。 就放在抽屜裡。Extr 正在舉辦母親節特賣，最高可享 45 折優惠，再加上我的 代碼，可額外享受 20% 折扣，總計最高可省 65%，這是一個非常划算的優惠，特別是 為一款旨在經久耐用的產品。如果你想了解詳情，請點擊下方連結。 描述並在結帳時輸入優惠碼 THESPACERACE，即可額外享受 20% 折扣。這是他們首次嘗試。 美國國家航空暨太空總署（NASA）選擇採用核能電 propulsion。這稍微複雜一些。 但選擇電力路線有著非常充分的理由。在這種情況下，核能 裂變反應堆僅用於發電，而非加熱燃料。而電力 由反應堆供電的是一種非常特殊的引擎，稱為離子推進器。這聽起來像 未來主義的科幻作品，但它其實是一種我們日常使用的常見推進系統。 用於衛星和深空探測器。每一顆在軌的星鏈衛星都配備了離子推進器以進行軌道調整。 在那上面附近。這些東西的工作原理非常複雜。所以從最基礎的角度來看，你會發現 向壓縮氣體添加電力。當氣體內部的原子被電離時，它們便開始 興奮起來，開始四處移動。你加入的電力越多，原子移動得就越快。 直到它們被充電到足以讓你開始用噴射器將它們甩出去的程度。 電磁鐵。這裡的優勢在於沒有燃燒現象，也沒有液體轉換的過程。 氣體。我們只是直接將能量傳遞給原子，然後那些被激發的原子便開始移動。 原子轉化為我們太空船的移動。現在我們正進入那個區域。 約為傳統燃燒火箭引擎的十倍高效。唯一 缺點在於離子推進器並不會炸毀任何東西，因此缺乏原始的爆炸性動力。 一枚火箭發動機。相反地，離子推進器雖推力微弱，卻能持續不斷地推進。結果是 長時間的恆定加速度。至於深空探測方面， 這實際上正是我們所偏好的方法，因為你犧牲了短期的加速。 為了在長遠來看獲得更高的最高速度，這正是美國國家航空暨太空總署（NASA）所選擇的方案。 第一號反應爐核能電 propulsion 配備離子推進器。他們之所以這麼做，原因在於…… 這一點在2026年3月的一場簡報中已明確指出。美國國家航空暨太空總署正在建造一條通往火星的鐵路。 當然不是字面意義的鐵軌，而是比喻性的鐵路，因為核電。 推進系統將像地球上貨運火車運terms of cargo through space. 以極高的效率，因此SR-1無法在45天內飛抵火星，大約需要一年的時間。 抵達，但它也將是我們迄今為止送往這顆紅色星球的最大載具。 而且它到達那裡所消耗的燃料將微乎其微。以下是其運作原理。 在SR-1太空船的尖端部位，是一具核裂變反應堆。最大的差異在於 這之間的差異在於尺寸。那些電網規模的 反應堆通常產生約1吉瓦的能量，這對太空船來說過於充足。 有類似核動力潛艇中所使用的較小型傳統反應堆。 這些發電量約為20兆瓦，但SR-1的體積甚至更小。 降至約20千瓦的功率輸出。這大約相當於一台天然氣發電機的輸出功率。 你在家得宝購買以備用為家庭供電的設備。這是一種有意圖的 美國國家航空暨太空總署（NASA）決定在首艘核動力太空船的規劃上保持謹慎，規模不宜過大。這一切皆攸關 首先證明概念的可行性，然後未來再逐步提升功率。就在其下方 反應爐是一種錐形的輻射屏蔽罩，其下方則是電力轉換單元。 這種系統的工作原理是將熱能轉化為電能。它們會 這使用了一種稱為熱omed管熱傳遞系統的方法。因此，液體會流動 通過管道進入反應堆，核裂變產生的熱量將液體蒸發成蒸汽。 這種氣體隨後會自然地通過同一根管道中的迴路從反應堆中擴散出來。 當它移動時，會使渦輪旋轉，該渦輪與發電機相連。 然後當氣體通過發電機時，會冷卻並重新凝結成液體。 然後流經反應堆，重新開始循環。 在封閉迴路系統中，此過程可持續運行多年而無需維護。 直到反應堆最終耗盡所有的核燃料為止。在電力轉換器下方是一根長長的 金屬桁架結構。僅用於將反應堆與太空船電子設備分離。 這可防止輻射對任何電腦系統造成損傷。 然後這部分看起來像翅膀，其實是一個散熱器。 這些面板由輕質鈦金屬製成，其作用是提供表面面積。 讓多餘的熱量從太空船排出並進入真空環境。然後在下方是 這就是太空船本體，也是電力與推進系統所在的位置。 在許多方面，這是最難以設計和建造的部分。 但這在",__ 大部分已完成。這並非因為他們建造得特別快，實際上是因為這個模組 已經為完全不同的應用而製造。 月球門戶是2019年最初阿耳忒弥斯登月計畫中的一个概念。 它原本設計為繞月運行的空間站，供太空人停靠使用。 從獵戶座太空船轉移到月球登陸艙。NASA的新領導層剛剛取消了這項計劃。 計劃建造月球門戶空間站，但他們並不會浪費已經取得的任何進展。 因此，「門戶」空間站的居住模組將被重新利用，成為月球基地的一部分。 推進系統正被轉型為SR-1。Gateway 最初設計時 使用離子推進器來維持其繞月軌道，與星鏈（Starlink）相同。 衛星，只是放大到大得多的尺寸。大到足以從地球航行至火星。 小小的載荷，卻極具驚喜。這是「天降」號。當SR-1抵達火星時，它將會 將一個進入艙投放至火星大氣層。在使用防熱盾和氣動減速器進行減速後 自身下降時，太空艙將展開超音速降落傘。然後，當它緩緩漂浮在低空時 當速度足夠時，防熱盾將被拋棄，載荷隨之暴露。三架直升機無人機。 它們與2020年發射的「機智號」火星直升機使用相同的平台。 並在近三年的時間裡，於火星上完成了72次飛行任務。在低空 當飛行高度達到一定值時，這三架直升機將啟動並自行飛離進入艙。 因此，這次沒有像以往其他火星任務中所見的登陸器。沒有氣囊，也沒有空中吊車。 這正是在如此短時間內實現這一切的原因。我們再建造三架相同的無人機。 這已經被證明是可行的，我們只需將它們投放到火星大氣層中，讓它們自行開始工作。 這三人組的具體任務將十分重要。他們正在為未來的人類活動進行地點勘探。 登陸火星。因此，每架直升機都將配備高解析度相機和地面穿透雷達。 雷達。在表面，他們將尋找一片平坦開闊的區域，以便讓一艘載人登陸艙能夠著陸。 安全著陸。在地表之下，他們正在尋找水冰礦藏，這些礦藏將有助於 船員們存活下來，並製造出返程地球所需的燃料。因此，SR-1本身便是首艘貨運飛船。 前往火星的訓練，但穿越太空的核動力鐵路才是更大的圖景。這就是為什麼 美國國家航空暨太空總署的後續任務緊接在2030年火星任務之後，並與月球反應爐一號同步進行。這 將成為一個為月球上運作設計的電力來源，用以維持系統持續運行。 在14天的月夜期間，太陽能電板無法運作，設備通常會處-bars 完全凍結。核能發展與美國國家航空暨太空總署的月球基地建設將進一步推動發展 到2030年代，建造更大、更強大的反應堆，產生兆瓦級的電力，並將會 適合長達數年的火星人類任務。但在火星上建立一座城市則是完全不同的挑戰。 如果你想了解它長什麼樣子，我們現在就在螢幕上為你準備了一段影片。