核动力宇宙飞船

<p class="wp-block-paragraph">就在阿耳忒弥斯二号乘组于今年4月开始历史性的绕月飞行前不久，美国国家航空航天局（NASA）宣布了建造“太空反应堆一号自由号”（Space Reactor-1 Freedom）的计划。SR-1将成为首艘由核反应堆供能的星际航天器，计划于2028年底前执行无人火星任务，并于2029年抵达。任务若能成功，将开启一个效率更高、速度也可能更快的太空飞行新时代——为前往火星及更遥远目的地的宇航员节省时间，减少他们受到有害宇宙辐射的照射。“一觉醒来看到这则公告，脸上就会绽开大大的笑容，”威尔士班戈大学核能未来研究所联合所长西蒙·米德尔伯格说。</p> <h3 class="wp-block-heading">难点所在</h3> <p class="wp-block-paragraph">在太空中运行核反应堆听起来或许很疯狂，但事实并非如此。苏联曾将数十座反应堆送入轨道，通常用于为间谍卫星供电。专家表示，实现太空核推进并不存在重大的技术障碍。“我认为这项技术完全可行，”佛罗里达太空研究所的航天工程研究员菲利普·梅茨格说，“很高兴看到他们终于开始做这件事。”</p> <p class="wp-block-paragraph">尽管如此，利用反应堆开发太空推进技术的进展一直十分缓慢。过去75年里，美国启动过<a href="https://www.nasa.gov/space-technology-mission-directorate/tdm/space-nuclear-propulsion/#history">多个项目</a>来研究这项技术，却又将它们一一终止。最近一个被叫停的是NASA与美国国防部合作的DRACO项目，该项目于2025年<a href="https://arstechnica.com/space/2025/06/some-parts-of-trumps-proposed-budget-for-nasa-are-literally-draconian/">终止</a>。它之所以被<a href="https://spacenews.com/darpa-says-decreasing-launch-costs-new-analysis-led-it-to-cancel-draco-nuclear-propulsion-project/">取消</a>，是因为试验成本高昂、价格上无法与常规火箭推进技术竞争，而且难以确保地面试验安全、有效地进行。（毕竟，这涉及引发极其强大的核反应。）</p> <h3 class="wp-block-heading">目前的进展</h3> <p class="wp-block-paragraph">经过多次摇摆，如今看来，NASA愿意为核动力星际旅行押注20亿美元。该机构正在推进一种名为核电推进的方案：利用铀原子裂变产生的自持链式反应中释放的中子来产生热量，最终转化为电能。电能用于将气体电离，再借助磁场将其高速喷出航天器，从而产生推力。“这种方式的推力很小，但效率很高，”美国能源部太空反应堆项目国家技术主任塞巴斯蒂安·科尔比谢罗说，“所以可以长时间使用。”</p> <p class="wp-block-paragraph">这样的火箭会是什么样子？NASA的SR-1项目主任史蒂夫·西纳科尔的一次演示提供了一些线索。从目前的概念图来看，这艘航天器像一支巨大的带羽箭。尾部将安装供电与推进系统，尖端则装有一座填充铀燃料、功率至少为20千瓦的核反应堆。（作为参照，地球上一座<a href="https://www.energy.gov/ne/articles/infographic-how-much-power-does-nuclear-reactor-produce">典型核电站</a>的功率约为它的5万倍。）SR-1上的“箭羽”是大型散热翼片，通过向太空辐射热量来帮助反应堆冷却。</p> <p class="wp-block-paragraph">与许多其他航天设备一样，这座反应堆必须先在地面接受严格测试，才能获准踏上颠簸剧烈的火箭升空之旅。“安全度过发射过程将是一项挑战，”米德尔伯格说，“它会经历摇晃、震动和翻滚。”出于安全考虑，反应堆将在发射约两天后、距离地球足够远时才启动。铀本身并没有极高的危险性，但反应堆运行时产生的废物就不能这样说了。如果SR-1按计划运行，其火星之旅将耗时约一年。&nbsp;</p> <p class="wp-block-paragraph">这种新型太空推进方式真能在2029年前后抵达红色星球吗？有可能。NASA表示，负责建造SR-1反应堆的爱达荷国家实验室正在取得进展，有望按计划于2028年底发射。“主要部件的采购正在进行，供电与推进部分的集成工作也在稳步推进，”西纳科尔告诉《<em>麻省理工科技评论</em>》。如果阿耳忒弥斯计划也能按其雄心勃勃的时间表推进，在本十年结束前开始为月球南极基地奠定基础，前景将更加光明。&nbsp;</p> <p class="wp-block-paragraph">“这个时间表非常紧迫，”弗吉尼亚州航空航天公司Analytical Mechanics Associates的高级项目副总裁林赛·霍姆斯说。她推测，这一推进力度部分源于中国和俄罗斯各自的<a href="https://www.reuters.com/business/energy/china-led-lunar-base-include-nuclear-power-plant-moons-surface-space-official-2025-04-23/">深空核能雄心</a>。两国曾谈及计划于2030年代中期在月球表面部署一座反应堆，为共同运营的月球基地供电。无论SR-1在太空中成功飞行还是遭遇失败，其研发都应有助于NASA将自己的反应堆部署到月球上；两个项目涉及的技术大体相似，因为月球表面与太空一样，都处于真空环境。如果核动力星际航天器能够正常工作，月球上的核反应堆应该也可以。</p> <hr class="wp-block-separator has-alpha-channel-opacity"/> <div style="height:2em" aria-hidden="true" class="wp-block-spacer"></div> <h3 class="wp-block-heading">进度指数 . . . . . . . . . . . . 6</h3> <figure class="wp-block-image size-full is-resized"><img decoding="async" width="387" height="48" src="https://wp.technologyreview.com/wp-content/uploads/2026/10/purple-24.svg" alt="" class="wp-image-1147261" style="width:764px;height:auto" /></figure> <p class="wp-block-paragraph"><strong>SR-1所需的大部分技术已经存在；接下来的关键是将它们整合起来，再看它们在太空中的表现如何。</strong></p>