人類離核動力火箭還有多遠？60多年前就開始研究，何時成真？

目前，人類航天事業(yè)面臨的最大瓶頸就是火箭的動力問題。

現(xiàn)在想要離開地球就必須要依靠化學動力火箭，而化學動力火箭因為要用絕大部分的載荷裝載燃料，所以真正能夠運出地球的東西可以說是少得可憐，如何突破這個瓶頸呢？就是從根本上改變火箭的動力方式，用核動力來替代化學動力。人類已經(jīng)發(fā)明了核動力潛艇、核動力航母，核動力火箭自然也就有可能實現(xiàn)。其實，NASA針對核動力火箭的研究早在上世紀60年代就開始了。

核動力火箭到底是怎么一回事？為什么60多年還沒有成真呢？

想要知道核動力火箭是如何工作的，先要從我們熟悉的化學動力火箭說起。在化學動力火箭的內(nèi)部存在有兩個儲存罐，一個負責儲存燃料，可以是液態(tài)氫氣，也可以是甲烷或者煤油，另一個負責儲存氧化劑，通常就是液態(tài)氧。在火箭發(fā)射時，兩個儲存罐中的物質(zhì)會被泵入到燃燒室，混合爆炸并產(chǎn)生大量廢氣，這些廢氣從火箭尾部的噴嘴高速噴出，就制造出了推動火箭上升的推力。從中我們可以看出，火箭動力的最終來源就是高速噴出的氣體，也就是說只要能夠制造出高速氣體，什么方式并不重要。

NASA研究的核動力火箭，應該被稱為核熱推進火箭，也就是利用核裂變所產(chǎn)生的熱量推動火箭。

具體的原理是這樣的，在核動力火箭的內(nèi)部存在著一個核反應堆，其主要原料是濃縮鈾。核反應堆的基本原理就是用自由中子撞擊鈾原子核，使之產(chǎn)生更多的中子去撞擊其它的鈾原子核，以此產(chǎn)生鏈式反應并釋放出巨大的熱量。對核裂變反應有所了解的人都應該知道，只需要很少量的濃縮鈾，核反應堆就能夠持續(xù)工作很長時間，所以這一部分的重量幾乎可以忽略，占用空間也很小，如此核動力火箭的載荷比就要比傳統(tǒng)的化學動力火箭高出一大截。

當然，只有一個能夠產(chǎn)生高熱的核反應堆是不夠的，還需要能夠噴出的工作物質(zhì)，于是在火箭的內(nèi)部還保留了一個儲存罐，這個儲存罐儲存的是液態(tài)氫。

因為核反應堆的溫度接近3000攝氏度，所以當氫氣被釋放出來之后，會迅速被加熱到2500攝氏度左右，受熱的氫氣會迅速膨脹，于是也就獲得了極高的速度，當這些氣體從火箭的尾部噴出之后，便給火箭帶來了極大的推力，相比傳統(tǒng)的化學動力火箭而言，核動力火箭的推力可以達到前者的2至3倍。

既然核動力火箭這么好，為什么研究了60多年還沒有上線呢？

核動力火箭的最大用途就是進行載人遠距離航行，由于強大的推力，它可以將原本的航行時間大幅縮短。但是就在NASA實現(xiàn)登月之后，原本載人探索火星的計劃卻被擱置了，于是為此而研究的核動力火箭也就一起停了下來。現(xiàn)在NASA又一次把載人探索火星提上了日程，核動力火箭的研究自然也就隨之重新啟動了。

根據(jù)NASA的計劃，大概在2027年左右，核動力火箭的研究就可以完成，人類歷史上的第一枚核動力火箭將正式問世。

不過這一回的核動力火箭與60多年前的研究發(fā)生了一些變化，它不再是單純的核熱推進火箭，而是一枚核熱與核電相結合的火箭，核熱的部分與之前類似，而核電的部分則是我們比較熟悉的霍爾推進器了。通過兩種動力方式，可以為火箭帶來更高的比沖，更有利于火箭奔向遙遠的宇宙深空。