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NASA刚刚做了一件很像拆舰改航母的事。原本要挂在月球轨道上的“门户”空间站,核

NASA刚刚做了一件很像拆舰改航母的事。

原本要挂在月球轨道上的“门户”空间站,核心舱段已经做到一半。美国前前后后为这个项目投入了接近45亿美元,结果计划突然变了。3月24日,NASA宣布搁置“门户”空间站,转而集中力量在月球表面建基地。

但“门户”空间站的核心舱段不会报废,它将被拆下来,塞进一个全新的任务:飞向火星,顺便证明美国能让核反应堆在深空里工作。

这个任务叫SR-1“自由号”,计划2028年底之前发射。听起来时间很赶,距离发射只剩33个月,而它要赶上的正是2028年12月的下一次火星发射窗口;若错过,再下一次要等到2031年初。

NASA对核推进的执着,源于深空探测的一个根本矛盾:越往太阳系深处走,阳光越弱,太阳能电池板能发的电越少。火星轨道上的光照强度只有地球附近的一半不到,到了木星只剩4%,到了土星只剩约1%。核反应堆不依赖阳光,能在任何地方持续供电。而核电推进发动机虽然推力小,但燃料利用效率远高于化学火箭,特别适合长途飞行。不求快,但求省。

美国在太空核动力上的投入累计超过200亿美元,成果却少得可怜。60多年前,美国发射过唯一一台太空核反应堆,此后再也没有第二台。本世纪初,NASA启动过一个核电推进项目,叫“普罗米修斯计划”,设计越做越复杂,成本越滚越高,最后砍掉了。2021年,NASA和五角大楼的国防高级研究计划局联手搞了一个核热火箭发动机项目DRACO,去年也砍掉了。DRACO的死因之一格外现实:核热发动机在地面试车时,排出的废气含有放射性物质,必须过滤干净才符合安全规范。工程师们发现,这件事既不容易做到,也不便宜。

太空核反应堆缺席60年,不是技术问题,是执行问题。过去的项目要么目标太大,要么管理链条太长,多个政府部门都想当家做主,结果谁也做不成。

SR-1的策略是反过来:目标往小里砍,硬件往现成的捡。“门户”空间站的核心舱段叫“电力与推进单元”,缩写PPE,正在美国加州帕洛阿尔托的兰特里斯航天系统公司组装(图五)。它原本为“门户”空间站设计,配备了3台12千瓦和4台6千瓦的电推发动机,是人类迄今为止最强的太空电推系统。原来全靠太阳能供电,现在加装一台大约20千瓦的铀燃料裂变反应堆。20千瓦听起来不多,大概够十几台家用微波炉同时工作,但已经是目前深空核电源功率的20倍。NASA的火星车和正在飞出太阳系的旅行者号探测器,用的核电源功率只有几百瓦。

NASA局长贾里德·艾萨克曼直言:我们没有资格拿着200亿美元失败项目的履历,再去美国国会要几十亿搞全新任务。所以这次用的是现成的飞船平台、基本造好的反应堆、大部分已经付过钱的核燃料。先把事情做成,再谈下一步。

“做成”的标准是:证明美国能在地球轨道之外,让核反应堆、电力转换系统和电推发动机作为一个整体运转起来。按照公布的时间表,2026年6月完成任务设计,2028年初开始大规模总装,年底前发射。

SR-1还会带一个附加载荷去火星:三架以“机智号”火星直升机为原型的无人旋翼机,任务代号"Skyfall"。它们装着相机和地面穿透雷达,用来勘察火星地表下的水冰,为未来载人登陆选址。火星上的水冰不只是科学样本,更是未来宇航员最关键的现场资源之一。它能提供饮用水,也能分解成氧气和氢,前者拿来呼吸,后者和氧气还能进一步制成推进剂。

到达火星附近后,三架无人机将和母船分离,装在隔热罩里以超过5倍音速冲入火星大气,靠气动减速降至约2马赫后展开超音速降落伞进一步减速,然后隔热罩脱落,旋翼机在半空中释放、自主飞行着陆。这将是人类第一次在另一颗行星上完成空中部署。

Skyfall的出现填补了一个尴尬的空白。NASA去年因为成本失控砍掉了火星样本返回任务,目前的火星探测路线图上没有任何美国主导的着陆器计划。好奇号和毅力号还在火星表面工作,但它们的年纪越来越大。把火星岩石带回地球这件事,很可能会被中国抢先完成。

不到三年时间造出并发射一艘核电推进深空飞船,需要极强的执行纪律,特别是要能抵抗住“顺便加个功能”的诱惑。恰恰是这种诱惑,杀死了它所有的前任。发射核燃料上天还需要能源部等多个联邦机构的审批,运载火箭也必须通过专门的核安全认证。SpaceX的猎鹰重型火箭正在走这个认证流程,但它是为另一个任务做的,SR-1能否搭上这班车还不确定。

这大概是 NASA 近年来最疯狂、也最务实的一次豪赌。60年的核动力旧梦,如今被倒进了一个只有33个月的沙漏里。2028年12月,去火星的窗口准点打开,过时不候。现在,就看 NASA 能不能带着它的核反应堆准时赶到月台了。

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图源:NASA

信源:Clark, Stephen. "Here is NASA’s plan for nuking Gateway and sending it to Mars." Ars Technica, 26 Mar. 2026.

评论列表

lxg
lxg 2
2026-03-26 16:41
仅一台?!懂不懂啊?旅行者号就两台核电池,两台火星车呢,新地平线号呢。。。