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核火箭
2005-03-08          点击: 3700
核火箭



 
 
    早在20世纪初期,“航天之父”齐奥尔科夫斯基曾说:“一吨重的火箭只要用一小撮镭,就足以挣断与太阳系的一切引力联系。”为了实现齐奥尔科夫斯基的预言,为了向更遥远的浩瀚宇宙进发,科学家一直都潜心研制那种能长时间高速运行的运载工具——核火箭。

    核火箭就是用原子核裂变或聚变的热能,加热氢等推进剂,使其以高速喷出从而产生动力的运载火箭。利用核能作为火箭的动力装置,如今已不再是幻想。

    其实,早在20世纪50年代末,美国科学家就开始了以核脉冲推动火箭前进的研究。当时,设计者们计划建造一艘“奥利安”号宇宙飞船飞往天狼星。科学家大胆设想,采用核脉冲推进,实际上就是每隔几秒钟爆炸一颗小型氢弹,用爆炸的冲击波推动火箭前进,其威力足有10万千克黄色炸药那么大。

    据悉,如果采用核脉冲推进,10天内就可以将宇宙飞船的速度提高到10000千米/秒、280年就可以到达距地球8.7光年之遥的天狼星。遗憾的是,这一计划目前还处于研究阶段。

    20世纪70年代,科学家设计了核动力火箭,有两级燃料箱,在零下270℃的低温下,将氦一3等热核反应物质混合制成直径2-4厘米的小球,在第一级燃料箱中放460万千克,第二级燃料箱中存放40万千克。

    在发动机工作时,每秒钟依次向燃烧室发射250颗燃料小球。在第一颗燃料小球射入的时候,喷管周围的几十个电子束发生器射出电子束,一起轰击核燃料小球,氦一3等核燃料发生频率为250次/秒的核聚变反应,瞬间产生巨大的能量,推动火箭高速向前飞行。当第一级火箭工作完毕后会自动脱落,第二级火箭接着继续工作,这两级火箭可工作近4年的时间,能使火箭达到36000千米/秒的速度。

    可见,核火箭的速度比化学火箭、电火箭、太阳能火箭的速度要快得多。一般来说,化学火箭到达火星至少要500天的时间,而核火箭只要150天就足够了。

    然而,用核能来推动火箭,目前尚存在着许多技术难点。其中最关键的是,如何控制核裂变或核聚变的速度,并使其产生的热能去加热介质氢,让氢加热到几千摄氏度的高温后高速喷出。

    安全问题也是应用核火箭面临的一个难题。如何保护宇航员的生命安全及火箭、飞船等各种设备的正常工作;如何防御突然遇到的撞击;核火箭返回着陆时,会不会引起核爆炸等,这都是人们普遍关心的问题。
责任编辑: 王者归来
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