郑华国 https://m.39.net/disease/a_5387140.html美国国防部高级计划研究局DARPA，近日与美国通用原子公司签订合同，将开发一款新型核反应堆，为美国的登月任务提供动力支持。DARPA准备设计一款能作为太空推进动力的小型核反应堆，用于参加一个名为“敏捷型地月空间行动演示火箭”DRACO的项目。该项目提出了使用核反应堆加热火箭燃料，以产生推力的新式动力系统。按照DARPA方面的观点，目前使用的太空推进系统包括电力推进和化学推进，但这两种动力都有明显的短板，未来的太空探索项目需要新的选项。DRACO计划旨在开发新型的热核推进计划，该技术可以实现与化学推进类似的推力重量比，但效率是化学推进的2~5倍。推进系统会使用核反应堆将推进剂加热到极端高温，然后通过喷嘴排出产生推力。如果进展顺利的话，DRACO将在年进行太空轨道试验。我们知道，目前的航空航天器主要以化学能为动力，无论使用固体燃料还是液体燃料，都需要携带燃烧剂和氧化剂，通过燃烧的方式排出高温高压气体并产生推力，从而实现太空飞行。为了实现远距离飞行，航天器就必须携带极为大量的燃烧剂和氧化剂。举例来说，著名的美国重型火箭“土星-5”长度超过百米，光是满载的燃料重量就在千吨以上，这是为了实现登月发射任务而付出的必然代价。DRACO项目的设想如果成为现实，火箭就可以不使用传统的化学能推进剂，让燃料箱的体积大幅度减小，对未来的太空探索活动非常有利。考虑到美国现在已经失去了制造“土星-5”级别火箭的能力，不得不选择新型技术，故DRACO项目的成败必将对美国“重返月球”计划造成重要影响。不过，目前这一方案仍停留在概念设想阶段，还需要大量的试验活动来验证技术可能性。别的不说，采用裂变技术的现代核反应堆虽然能量不低，但进行链式反应的能量控制却很不简单。地面上的核电站与核反应堆可以使用水等物质为反应堆降温，相应的安全措施也相当复杂，结果就是反应堆的体积不小。而在太空，反应堆必须足够小型化才利于航天器携带，但体积过小的反应堆又可能出现反应能量过低，难以形成足够的高温去加热燃料。另外，人们还需要把核安全与废料污染等问题考虑进去，相应的难度也很高。不难发现，美国人的想法充满着大胆与创新，确实在相当程度上代表着未来发展方向。但从相反的角度来看，此举多少带有“步子迈太大”的风险，新技术占比过多，失败几率极大。然而对于今天的美国来说，其可能已经别无选择，因为“重返月球”已经不仅仅是一项科研项目了，而是包含着极为紧迫的政治乃至军事目的。要知道，在探月的赛道上，中国已经愈发逼近美国，甚至有在未来一举超越的势头。或许正是为了保住在此领域的“宝座”，美国才不得不咬着牙“铤而走险”，可见其现在的压力有多么大……
