如果用核动力火箭就能在火星地球往返了,那为什么没有国家敢造核动力火箭?

2024-11-08 03:30:17
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回答1:

如果把最近俄罗斯人制作的核动力巡航导弹算上,那其实美国人和俄罗斯人都有过造核动力火箭的历史。不过这个有点勉强,因为一般意义上的火箭工作时是不需要从外界获得空气的。如果按照严格定义的话,火箭自身携带全部推进剂,不依赖外界物质产生推力。这一点来说火箭是不可能采用核动力的。


首先核动力的原理,在目前人类科技只能做到核裂变可控。无论是核反应堆用作核电站或者核反应堆用作舰船。其本质都是利用核裂变反应产生能量,然后用这些能量加热比如水或者液体合金抑或是其他的介质。以水为例。水受热变成高温高压水蒸气去推动发电机或者船用的涡轮机组。而之前提到的美国和俄罗斯搞的核动力巡航导弹原理是类似的。导弹吸入空气,然后被导弹携带的核原料加热变成高温高压的气体,从导弹后部喷出去以此来推动导弹。


有的人会问,那为什么不直接在火箭内带很多压缩气体或者其他物质,然后用核原料加热喷出去呢?因为没有必要,直接开个口子装个压缩机,把周围的空气加压喷给核反应堆不就好了么?但是这样的话就不是火箭了。


另外一个不采用和动力的原因是因为这东西污染确实太大。因为空气或者其他介质直接被反应中的核裂变材料加热。虽然可以通过加一些屏蔽层,然后通过好的散热片来隔绝核原料和介质直接接触。不过以目前人类的科技,不用个几米厚的材料根本无法隔绝污染。用几米厚的隔绝材料也飞不起来了,加热介质也肯定做不到。所以核动力的飞行器简直就是一个飞行的切尔诺贝利。如果用这个东西做火箭或者导弹。打出去落在别人头顶上那肯定是杀父之仇,如果运气不好落在自己脑袋上。谁也不想没事干自家出一次超级恐怖的核事故吧。

回答2:

没别的原因,就是人类的技术水平还造不出来而已。具体的技术障碍很多了,不是一个两个问题,而是一大堆问题。所谓的安全性其实是一个小问题,目前商用核反应堆的安全记录基本上和民航飞机差不多,比火箭的可靠性高四五个数量级。
第一个问题是散热,在地球上核反应堆可以用水来带走多余的热量,但是在外太空只能用辐射散热,这个散热能力是很有限的,所以空间堆是很难做大的。
第二个问题是功率密度,简单的说核火箭发动机实在太重了,核反应堆本身就很重,还要加上核发动机的重量。核热发动机重量轻,但是比冲太小,没什么优势。核电发动机比冲很高,但是就非常重了。核发动机性能再好,只要重量一上去,性能优势就体现不出来了。
第三个问题是竞争者的问题。实际上烃类超燃冲压发动机的比冲比核热发动机高一倍,液氢超燃冲压发动机的比冲则和核电发动机差不多。成本低得多,重量轻得多,推力大得多,事故后果轻微得多。所以事实上作为起飞级(或者说天地往返),核火箭永远比不上化学能火箭。
以上是三个最大的问题,核火箭未来的用途主要用在星际运输这一块,利用真空环境下比冲比化学能火箭大的优势,靠小推力发动机长时间工作积累速度增量。反正飞火星也是很漫长的航程,加速时间长一点也没影响。
目前中美俄都有核火箭在研究,但具体什么时候研究出来就不知道猴年马月了。

回答3:

在太空真空环境,要产生推力必须要有反作用力也就是要向后抛射物质,螺旋桨和喷气发动机不能用了。而核动力只能产生热能发电,目前在真空中唯一可以用的就是电力驱动的离子发动机,但其效率和推力微乎其微。

回答4:

核裂变风险太大,可控核聚变也没有实现,不过核动力火箭是必然要实现的,除了更为先进的动力外,只有核能飞船才能完成星际旅行,而且太空中别的不多,就核能多,而且核能所需原料少,能量多,核能火箭是未来的主要火箭,这是必然的。

回答5:

我个人想的:首先是防护措施,防止泄露,一但泄露按照辐射的穿透力火箭上的很多电子元件会被损毁。其次往火星往返,核燃料太重了,起码是铁的四倍以上,在加速升空时,受到的重力加速度是八倍左右,那么哪种材料才能承受这个重量