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乘核箭奔火星:俄研究将核能用于空间探索
本报驻俄罗斯记者董映璧
  2005年04月13日08:24 【字号 】【留言】【论坛】【打印】【关闭
  近日,俄罗斯航天署署长佩尔米诺夫在一次新闻发布会上宣称,俄航天部门正在研究利用核能为火星探索提供动力的可能性。他指出,前苏联时期曾制定了将核能运用于太空探索的计划,并研制和开发出了一些相应的设备和装置,后来由于资金紧缺,该计划被迫中断,但在该领域的基础研究并没有停止,相关的研究所和科研人员仍保留着,这为俄航天工业利用核能进行太空探索提供了极大的可能性。

  有关专家指出,在新一轮全球太空探索的浪潮中,佩尔米诺夫的声明预示着核能用于空间探索将是未来航天工业新的发展方向。

  空间探索掀起新潮

  自从2003年初,美国总统布什提出轰动全球的月球和火星探测太空计划后,全世界展开了新一轮的空间探索高潮:

  美国宇航局发射的火星探测车“勇气”号和“机遇”号成功着陆,发回火星上可能存在着水的重要信息;欧洲航天局发射的“猎兔犬2号”火星探测器虽未成功,但也显示了欧洲对火星探索的极大兴趣。据悉,近日欧洲航天局再次宣布,将耗资3.4亿英镑于2011年重启火星登陆计划,以探索火星上的生命环境;俄罗斯也计划用新研制的宇宙飞船———“巨型班机”,在不久的将来实现火星探测任务。

  世界航天大国的这些举措标志着人类对空间的探索越来越紧迫,大规模的空间探索时代即将来临。

  值得指出的是,与20世纪60年代美、俄以冷战为目的太空探索有所不同的是,未来空间探索的一项重要任务,是在地球外寻找新的能源,比如对月球的开发。月球上储藏着大量的、但在地球上却没有的氚,而氚的同位素氦-3是热核聚变的最好燃料,热核能又是目前科学家普遍看好的新能源。另外,对火星、太阳系和以及深空宇宙的探索对于了解地球上生命的形成、天体的演变和进化有着重要意义。

  液体火箭难担重任

  虽然人类对空间的探索已有半个世纪的技术发展史和实践经验,但现有发射航天器的运载火箭使用的都是液体燃料,其推动力不能满足未来大规模和深远宇宙探索的需要。

  液体燃料运载火箭适合将航天器件发射到近地轨道等太空中比较小的范围内,比如向地球发射人造卫星,向月球发射探测器等。而要将航天器发射到火星,液体火箭的动力就显得有点不足。要想把航天器发射推送到更远的星体,或用于星际间的宇宙飞船的助推装置及船上的动力保障,液体火箭就难以完成这些重任。特别是人类要在近10年实现载人火星探测飞行,两年的飞行时间对宇航员来说是一项非常艰巨和危险的任务。因此,要开发火星,实现载人火星探测,必须要有新的火箭发动机和工艺。

  从目前来看,国际社会基本上形成了一致的观点:液体火箭无法承担大规模空间探测的重任,利用核能火箭发动机及其动力装置则可能是唯一可行的方案,装载了核能发动机的宇宙飞船不再需要太阳能电池,随船的核反应堆提供的能源足够完成飞行任务。

  核能火箭抢先一步

  上世纪60年代,前苏联为了在太空军事领域超过美国,不少著名核能专家、包括现在的俄罗斯科学院院士韦利霍夫,都曾提出过将核能技术用于太空探索领域的思想。这一思想被付诸实践后,前苏联专家开始了核能用于空间探测的大量基础研究工作。至今为止,俄罗斯在该领域的基础研究从未中断过。

  目前,俄罗斯有10多家研究和设计单位从事核能发动机用于宇航探测的研究,也有一大批这方面的科技人才,在核能火箭发动机方面积累了比较丰富的经验,并研制出了一些样机。比如,由俄罗斯高能物理研究所、库尔恰托夫核物理研究所和沃罗涅什化学自动化设计局联合研制的小型核能发动机рд-0410已成功运行了30年。

  不久前,俄罗斯有关核能领域的一些知名专家再次重申了核能运用于太空探索的优越性和重要性。有关专家认为,俄罗斯在该领域研究已经抢先世界一步,要想在2017年实现载人火星探测,必须要以核能为动力。

  国际合作大势所趋

  尽管俄罗斯在核能发动机方面有着雄厚的基础,但正如佩尔米诺夫所说的,这并不意味者俄罗斯能够完全独立地开发未来用于大规模太空探索的核能运载火箭。因为,核能用于空间开发和探索基本上是一个全新的科学研究方向,也是一项非常复杂的综合性工程,任何一个国家单独的技术和财力都不可能胜任,必需进行国际合作,发挥各国的科学和技术优势。

  当然,能在技术层面上与俄罗斯展开合作和竞争的恐怕也只有美国了。

  美国从上世纪50年代也研制过核能发动机,曾取名NERVA,只是美国完成登月后,就中断了这方面的研究。但美国对核能用于空间探测的基础研究从未中断过,美国未来的太空开发计划必将包含核能火箭发动机研制。(本报莫斯科4月11日电) 

来源:科技日报 (责任编辑:许秀华)
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