Gryphon技术公司将为DARPA开发核火箭发动机

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Gryphon技术公司将为DARPA开发核火箭发动机

DARPA已经向Gryphon Technologies工程公司授予了一份价值1400万美元的合同,为该机构的 “敏捷顺月作战示范火箭”(DRACO)计划开发和演示核火箭发动机。高当量低浓缩铀(HALEU)核热推进(NTP)系统将允许美国军方在地球和月亮之间的执行任务。

太空旅行中最大的一个限制就是推进系统。在地球上可以制造出有效载荷比非常高的发动机,所以,用早期飞行家的话说,只要在后面加足够的动力,就可以让一个茶盘飞起来。然而,进入太空却需要如此高的速度和如此高的能量,以至于工程师们不得不使用非常大的发动机和大量的燃料来将非常小的有效载荷送入轨道。

一旦进入太空,基本上有两种选择。一是使用化学火箭,但这些火箭在推力方面已经基本达到了理论极限;二是使用折衷推进系统,在很长时间内产生很小的推力。

早在1945年,人们就认识到还有第三种选择,那就是利用原子的力量来生产比化学火箭更强大的火箭。问题是要创造一种实用的设计,产生足够的推力来保证实现。

对于DRACO计划,DARPA正在研究核热推进(NTP),为地球大气层以外的航天器提供动力,直到月球轨道以外。其想法是,核反应堆将氢气等推进剂加热到极端温度,产生的推力是电动发动机的1万倍,效率是化学火箭的5倍。

据DARPA介绍,DRACO正按两条轨道推进。A轨道是开发反应堆设计,B轨道是生产作战系统。在目前的合同中,Gryphon公司将研究开发一种HALEU推进系统,该系统使用由回收的民用反应堆燃料制成的核燃料,这些燃料经过再加工,浓缩到5%到20%之间–大于民用反应堆的燃料,小于海军反应堆的燃料。

其结果将是反应堆堆芯体积小,产生的废物少,堆芯寿命长,效率高,比以前的设计更适合用于太空。

“与目前的推进方式相比,成功演示的NTP系统将为空间推进能力提供一个飞跃性的进步,可以在遥远的距离上进行敏捷和快速的转运。”Gryphon公司支持团队的总工程师、国内NTP系统专家Tabitha Dodson博士说。

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