登上火星
據(jù)1922年初報載,美國一些著名科學家和工業(yè)界人士指出,假如美國宇航員要登上火星的話,必須依靠核動力。
在1975年美國阿波羅號和前蘇聯(lián)聯(lián)盟號對接中作為指令長的托馬斯·斯塔福特,曾經(jīng)領(lǐng)導一個小組在研究對太陽系探險的幾個計劃以及有關(guān)的技術(shù)細節(jié)。
1989年,當時的美國總統(tǒng)布什在慶祝首次登月20周年大會上的講話推動了人們提出各種計劃。為響應布什的號召,美國宇航局準備對火星進行探險。
在副總統(tǒng)奎爾的要求下,美國宇航局發(fā)出34500封信以征求實現(xiàn)布什目標的意見。美國宇航局從全國各州的科學家和工業(yè)界人士中,以及從學校的孩子中收到1697封回信。斯塔福特小組將各種意見匯集起來,并提出火星探險的四條不同的途徑。所有意見都認為,飛船要依靠核動力,以縮短到達火星的時間,這將使宇航員少受太陽耀斑和宇宙射線的照射。另外,核動力反應堆也比化學推進器輕,可降低發(fā)射運載火箭的費用。
1969年7月21日人類就踏上了月球,實現(xiàn)了人類千百年來的夢想。現(xiàn)在科學家們又把眼光轉(zhuǎn)向了火星,他們預言這一目標將在21世紀實現(xiàn)。盡管還不能確切指出具體的日期,但只要通過努力克服目前宇航技術(shù)方面尚存在的不足之處,人類登上火星之日是可以期待的。
作為可供完成火星之行的運載火箭之一是核聚變動力火箭,現(xiàn)在成了科學家們研究的課題。他們的方案為:將各種材料和構(gòu)件陸續(xù)運送到地球軌道上,在那里組裝核聚變動力火箭,因為在零重力空間可以組裝起比在地球上巨大得多的火箭。利用這種火箭把宇宙飛船送上火星,可給宇航員贏得10-20天在火星表面活動的時間,并能返回地球。
核聚變動力火箭采用氘和氦-3組合燃料,這種推進方式具有很高的效率,但在技術(shù)上有很大困難,不易實現(xiàn)。此外,美國勞倫斯·利物莫爾國家實驗室的羅德里克·海德博士也提出了使用氘和氚作為核聚變動力火箭燃料的設(shè)想:用數(shù)毫克這種燃料將50克固態(tài)氫包成小球,然后將這些小球以每秒50個的速率經(jīng)加速后噴向發(fā)動機后方。在圓錐形反應室中用激光照射這些小球,于是便可以引發(fā)微型核爆炸,在這種核聚變反應中產(chǎn)生的等離子體經(jīng)線圈制成的拋物面狀超導磁場向火箭后方噴出。如果讓爆炸和加速以脈沖形式持續(xù)下去,宇宙飛船就能逐步達到相當高的飛行速度。
目前世界各國火箭使用的多為化學燃料,氣體的噴射速度僅為每秒數(shù)公里,但是如果實現(xiàn)了這種激光核聚變,等離子體的噴射速度就能達到每秒6000~10000千米。
這種核聚變動力火星火箭的全長為200米,重量為300噸,包括 5~10名乘員在內(nèi)可向火星運送約100噸有效載荷。使用化學燃料火箭往返火星一次,無論如何也得用一年以上時間,而利用這種火箭用100天時間就足夠了,這對宇航員們來說,當然是好事。
要實際造出這種激光核聚變動力火箭,必須使在超高溫條件下發(fā)生的核聚變及在超低溫條件下產(chǎn)生的超導技術(shù)趨于完善,還必須盡快開發(fā)產(chǎn)生強力激光脈沖光束的技術(shù)。盡管困難尚多,但完全可以把將人類更快更遠地送上其他行星的希望,寄托于核聚變動力火箭身上。
飛出太陽系
長壽命的核電池
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