加快欧洲太空旅行计划核火箭能不能送我们去火星？

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转自：Mark Thompson

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

前往火星需要很长时间，使用今天的火箭技术可能需要很长时间。 9 个月。因为传统的火箭发动机像发动机一样燃烧燃料和氧气，但是效率不高。由于太空中没有空气支持燃烧，所以航天器必须同时携带燃料和氧化剂。这样就形成了一个恶性循环：为了更快地前进而携带的燃料越多，航天器就越重，因此需要大量的燃料来加速这种额外的重量。如果要加速，就需要大量的燃料，这样会使火箭成本极高，极其沉重。当前化学推进系统已经接近其理论极限，效率提升空间很小。

欧洲航天局（ESA）科学家们一直在研究核推进技术。工作原理如下:核反应堆不是通过燃料和氧气燃烧产生动力，而是通过加热氢气等推进剂来产生动力。超热推进剂随后从火箭喷嘴喷出，推动航天器前进。这种方法比化学火箭有效得多。

重新审视火星任务核动力火箭

核动力火箭有许多关键优势，例如可以缩短火星之旅时间的一半。 —— 从 9 一个月缩小到大约 4 到 5 个月。提高效率的核心在于，核反应堆各单位燃料产生的能量远远超过化学变化。令人惊讶的是，尽管发动机本身会产生辐射，但航天员在较短的旅程中受到的有害辐射却较少。因为太空旅行者在旅途中不断受到宇宙辐射的轰击，而减半的旅行时间可以显著减少总辐射暴露。这类发动机最适合需要大幅度减速的大型航天器，特别适合来回月球和火星的任务。 —— 至少需要这样的任务 25000 公里 / 快速变化的小时速度。

此项名叫 " Alumni " 通过精心策划的研究，将安全放在第一位:核反应堆只有在航天器远离地球，进入安全轨道后才会启动。（https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2025/06/Alumni_nuclear_thermal_propulsion_system_schematic）。铀燃料在激活之前，放射性极低，无毒。铀燃料的放射性极低，激活前无毒。多重辐射屏蔽层可持续时间不足。 2 在短程发动机燃烧过程中，小时保护船员。这个反应堆的设计使它永远不会回到地球大气层。研究小组花了一年多的时间来分析这项技术，得出的结论是，它的长期发展是可行的。但是前面还有很多工作要做，包括实验室测试新型陶瓷金属反应堆设计，建设安全检测设施，解决燃料采购和反应堆重启系统等技术挑战。

核热推进技术有望完全创新太空旅行，使火星和月球的任务更快、更可行。虽然这项技术前景广阔，看似安全，但我们仍然需要多年的发展才能看到核动力航天器飞向这个红色星球。令人欣慰的是，欧洲正在通过实际行动证明其具备研发该技术的专业能力，这可能会开启太空探索的新时代，让遥远的星球比以往任何时候都更加触手可及。