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標(biāo) 題：核能火箭發(fā)動(dòng)機(jī)
日期：2007/6/29 源自:中華職工學(xué)習(xí)網(wǎng)	【字體：】

核能火箭發(fā)動(dòng)機(jī)用核燃料作能源，用氫作工質(zhì)，由核反應(yīng)或放射性衰變釋放熱能加熱工質(zhì)，經(jīng)噴管膨脹加速后高速排出，產(chǎn)生推力。核能發(fā)動(dòng)機(jī)還在研究中。
　　
　　核能火箭發(fā)動(dòng)機(jī)是以核裂變或核聚變產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為推進(jìn)動(dòng)力的裝置。相形之下，傳統(tǒng)的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)從本質(zhì)上講都屬于化學(xué)推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)。由于核反應(yīng)中單位質(zhì)量物質(zhì)產(chǎn)生的能量理論上是化學(xué)反應(yīng)能量的108倍左右，這就意味著核能火箭比化學(xué)火箭產(chǎn)生的推力大得多，飛行速度也快得多。
　　
　　由于核能確實(shí)是一種高效的能源，所以發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)核動(dòng)力航天發(fā)動(dòng)機(jī)的研究也由來(lái)已久，經(jīng)歷過(guò)幾番起落，最近的一項(xiàng)計(jì)劃則是由于冷戰(zhàn)的結(jié)束而宣告流產(chǎn)。
　　
　　不過(guò)這類(lèi)研究并沒(méi)有銷(xiāo)聲匿跡，《新科學(xué)家》雜志不久前披露，美國(guó)科學(xué)家波韋爾和梅斯等人非常看好這項(xiàng)研究在遠(yuǎn)距離太空探索中的潛力，并為此在1997年創(chuàng)辦了一家小公司。現(xiàn)在他們正著手制造一種可靠、輕便的核能引擎，這種新型的發(fā)動(dòng)機(jī)被稱(chēng)做“微型反應(yīng)堆引擎”(簡(jiǎn)稱(chēng)MITEE)。一旦研制工作徹底完成，MITEE便可以讓飛行器飛得更快、更遠(yuǎn)，完成以前化學(xué)燃料火箭所不能完成的多項(xiàng)任務(wù)。以木星探索為例，由于需要借助行星引力場(chǎng)來(lái)加速，老式的“伽利略”號(hào)需用6年的時(shí)間來(lái)完成飛行，可如果用MITEE來(lái)做推進(jìn)器的話(huà)，則僅需2年便可以直接飛往木星。若是飛往冥王星，傳統(tǒng)的探測(cè)器要花費(fèi)10年時(shí)間，而新型探測(cè)器僅需5年即可。不過(guò)梅斯認(rèn)為，MITEE最具革新的方面是它能讓飛行器往返于地球和外太空之間(這在當(dāng)前的技術(shù)條件下是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，還沒(méi)有一種飛行器能夠攜帶足夠的燃料完成這樣的任務(wù))，比如，探測(cè)器降落到冥王星、木星衛(wèi)星等星球的表面后，可使用當(dāng)?shù)乇鶎又械臍錇樽约貉a(bǔ)充動(dòng)力原料，然后再飛回地球。
　　
　　中國(guó)科學(xué)院院士朱森元認(rèn)為，核能航天發(fā)動(dòng)機(jī)的確是一種高效發(fā)動(dòng)機(jī)，不過(guò)，人類(lèi)使用它則需要有恰當(dāng)?shù)姆绞健Ｒ话阏f(shuō)來(lái)，在從地面起飛到外太空的過(guò)程中，用化學(xué)燃料發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的推力可以比自身重量高出(即推力重量比)50—90倍，有的甚至高達(dá)100倍，而核能發(fā)動(dòng)機(jī)的推力重量比很小，難以做成火箭助推器。所以如果首先利用化學(xué)發(fā)動(dòng)機(jī)把核發(fā)動(dòng)機(jī)送入太空軌道，再利用核能發(fā)動(dòng)機(jī)為航天器提供動(dòng)力，這倒是實(shí)現(xiàn)星際航行的好方法。
　　
　　與朱院士的想法不謀而合，前面提到的波韋爾等人正在研制一種載有MITEE的核動(dòng)力小型木星探測(cè)器，探測(cè)器長(zhǎng)1.9米，翼展1.7米，整個(gè)結(jié)構(gòu)重約220公斤。探索木星時(shí)，由一艘母船將其運(yùn)到木星，在一定的軌道上脫離母船進(jìn)入木星大氣層，在木星的大氣層中，當(dāng)探測(cè)器的速度足夠大時(shí)便啟動(dòng)引擎，此時(shí)MITEE便可以就地取材，利用木星大氣給自己提供動(dòng)力。
　　
　　另外，由于核動(dòng)力引擎畢竟是一種反應(yīng)堆，所以一旦發(fā)射過(guò)程中出現(xiàn)故障或失敗，對(duì)地球上的生物就會(huì)產(chǎn)生放射性危害。因此科學(xué)家建議，火箭發(fā)射開(kāi)始階段使用傳統(tǒng)的化學(xué)燃料，當(dāng)?shù)竭_(dá)大氣層一定高度時(shí)，再啟動(dòng)核動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)，這樣便可以大大減少其對(duì)地球生命可能造成的傷害。

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