劳斯莱斯与英国航天局合作启动核推进动力研究


劳斯莱斯与英国航天局合作启动核推进动力研究


  核利用绝对是人类近代最伟大的成果之一,只要不是用于战争,核能为我们生活的方方面面造福,很多科学家看到了它的前景,称它为新时代的“火种”。

  如何缩短星际航行的时间一直是个大难题,现今人类的科技水平,相较之前已经取得了很大的进步,但还不够,化学燃料动力的航天器速度已经达到了一个瓶颈值,现在新的研究方向开始跨入如何有效利用核动能阶段。

  现在地球人的太空竞赛进入了2.0版,世界各国都想飞得更远,抢先探索和了解更多的星球秘密,但都受限于这两个要素——研究和发展新的动力技术以提升航天器的极限速度,将是新一轮太空竞赛的核心部分。

  决定一个国家在太空中足迹能达到多远,那采用了新动力推进方式的航天器是基础必要条件,速度更快,用时更短,距离越远是各国行星科学家的终极追求。

  目前航空动力普遍使用燃烧燃料和利用氧、氢化剂产生推力的化学推进装置成本高昂且效率低下,用什么来替代呢?首先想到的是太阳能,但在宇宙中,越往深空里飞行,距离太阳越远,能量越弱,显然不是最优解。

  经过摸索,核动能技术成为当前公认的最可能和最实际的替代技术——除了能效、清洁等方面大大优于化学燃烧技术之外,它带来的速度提升至少是现有技术方式的两倍。

  核电推动:用核能发电,通过静电力或电磁力等汽化氨、氙推进剂产生推力,同上面基本上样,只是介质和做功对象不同,这种方式产生的推力不足,但喷气速度很快,不会产生核污染,技术也比较成熟。

  核变推动:这种是直接通过磁场引导喷出核裂变或核聚变后的物质产生推力,但目前也不完善,在放射性污染、推力、速度上没有全面超越前两种蒸汽推进方式,而且本身在核变控制技术上难度非常高。

  核光推动:这个就比较科幻了,被专业术语称为“无工质推进”,即它不喷出任何物质,简单说靠发光,这主要存在于模拟试验室中,它是利用核聚变产生的辐射光来产生推力,用镜面反射的原理把它向反方向射出,我们在很多科幻电影中可以看到描述UFO用的就是这种推进方式,好处是完全没有污染,而且喷出的速度达到了光速!但基本没有推力。

  各种方式各有优劣,所以在这个阶段,大家都主要是在攻坚核热与核电的混合推进方式,想利用它们的各自优点,去芜存菁。但在航天器上,涉及到相当多的其它细节,目前还没有国家能完美的利用这种混合核能转换技术。

  英国在今天正式宣布,英国宇航局与罗尔斯·罗伊斯公司签署了新的协议,一起研制用于航天器的核推进发动机,如果最终实现,人类前往火星的航行时间将在现有的基础上缩短一半——大约只需要3-4个月的时间即可抵达。

  如果说罗尔斯·罗伊斯公司,可能大家不是太清楚,但提到它的另一个译名“劳斯莱斯”,对的,就是那个大名鼎鼎的超豪华汽车品牌“劳斯莱斯”(现在属于BMW旗下),那就无人不知无人不晓了。

  这家公司除了这个举世闻名的汽车品牌之外,其实本身是世界三大航空发动机生产厂商之一(另两家分别是通用GE和普拉特·惠特尼),全欧洲最大的航空发动机制造商,英国著名的老牌发动机研制公司。

  一直生产各种型号的船舶、航空发动机及核潜艇的核动力装置,世界上大多数的民用和军用飞机均使用他家的发动机产品——重点是,二战之后,航空发动机的研发制造一直才是他们的主业和拳头产品,只是因为汽车在民众中的普及程度高,所以汽车品牌反而比公司主业更加出名。

  60多年来,他们也一直是英国皇家海军核潜艇舰队指定的核能发动机技术提供商,在如何安全、高效的利用和转变核能提供强大的推动力上,具有丰富的经验,随着发展,罗尔斯·罗伊斯公司把核能技术应用到更多领域,他们还希望在陆地上建造几个小型模块化核反应堆,以满足英国对电力需求的预期增长。

  罗尔斯·罗伊斯公司的发言人表示,继续深入研究和生产出航天器的核能发动机,使之至少能超过目前最强大的化学发动机速度的两倍。

  英国航天局首席执行官格雷厄姆·特诺克博士说,在太空中使用核能是“一项具有革命性意义的概念,使人类在进入火星之后可以解锁未来的深空探索任务,这一切均离不开更好的动力技术。这项研究将帮助我们了解原子动力航天器令人兴奋的潜力,以及这项新兴技术是否可以帮助我们比以往任何时候都更进一步,更快地穿越太空。”

  英国的科学大臣阿曼达·索洛韦(Amanda Solloway)也对这项研究合作表示非常欢迎——核电“为太空探索提供了大变革的可能性”,并有助于英国在遭受疫情重创后,能创造更多的就业机会。

  早在上世纪的50、60年代,美国就开始在内华达州的沙漠中对航天器采用核动能技术进行了早期测试,但受限于客观条件,于1971年终止。据公开的资料显示,在之后的几十年里,他们陆陆续续的又进行了几个与核能相关的项目,只是未公布更多细节和结果。

  而我们国家,也从来没有在这样的科技竞赛中落后,一直在默默研究中。早前公布的《2017-2045年航天运输系统发展路线年后核动力空天飞机项目将出现重大突破——届时,人类从地球出发抵达火星只需要45天左右。

  在2018年的新闻中,官方还公布了之前在甘肃建造的两座熔盐冷却核反应堆,这正是最适用于航空航天的空中核反应堆,且美俄都未能解决的高温熔盐对设备的侵蚀影响也被我们成功研发出的新型材料所解决。

  太空竞赛2.0的序幕早在我们普通人知晓之前已经悄然拉开,在新的时代背景下,任何国家都不希望在太空探索中被落下,为那些默默奉献的中国科学家们点赞。返回搜狐,查看更多

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