美國宇航局NSA和國防高級研究計劃局DARPA與1月24日宣布合作,，將為載人火星任務(wù)開發(fā)和測試核熱火箭發(fā)動機(jī)(nuclear thermal rocket,，NTR),。

NASA和DARPA將合作開展敏捷地月行動示范火箭(Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations,，DRACO)計劃,，并概述了雙方旨在加快發(fā)展努力的角色,、責(zé)任和流程,。

NASA局長Bill Nelson表示,，“NASA將與我們的長期合作伙伴DARPA合作，最快在2027年開發(fā)和展示先進(jìn)的核熱推進(jìn)技術(shù),。借助這項新技術(shù),，宇航員可以比以往更快地往返深空，這是為載人火星任務(wù)做準(zhǔn)備的一項主要能力,。祝賀NASA和DARPA進(jìn)行這項激動人心的投資,，我們將共同點(diǎn)燃未來?！?/p>

使用核熱火箭可以縮短運(yùn)輸時間,，降低宇航員的風(fēng)險。減少運(yùn)輸時間是人類火星任務(wù)的關(guān)鍵組成部分,，因為更長的旅行需要更多的補(bǔ)給和更強(qiáng)大的系統(tǒng),。更快、更高效的運(yùn)輸技術(shù)成熟將幫助NASA實(shí)現(xiàn)其從月球到火星的目標(biāo),。

太空旅行的其他好處包括增加科學(xué)有效載荷能力和更高的儀器和通信功率,。在核熱火箭發(fā)動機(jī)中，裂變反應(yīng)堆用于產(chǎn)生極高的溫度,。發(fā)動機(jī)將反應(yīng)堆產(chǎn)生的熱量傳遞給液體推進(jìn)劑,，液體推進(jìn)劑膨脹并通過噴嘴排出，以推進(jìn)航天器,。核熱火箭的效率是傳統(tǒng)化學(xué)推進(jìn)的三倍或更多,。

NASA副局長Pam Melroy表示：“NASA與DARPA在項目上的合作由來已久，這些項目使我們各自的任務(wù)成為可能,，例如太空服務(wù),。”“將我們的伙伴關(guān)系擴(kuò)大到核推進(jìn)將有助于推動NASA將人類送上火星的目標(biāo),?！?/p>

根據(jù)協(xié)議，NASA的空間技術(shù)任務(wù)部(Space Technology Mission Directorate,STMD)將領(lǐng)導(dǎo)核熱發(fā)動機(jī)的技術(shù)開發(fā),，以與DARPA的實(shí)驗航天器集成,。DARPA是整個階段和發(fā)動機(jī)(包括反應(yīng)堆)開發(fā)的簽約機(jī)構(gòu)。DARPA將領(lǐng)導(dǎo)包括火箭系統(tǒng)集成和采購,、批準(zhǔn),、調(diào)度和安全在內(nèi)的整個計劃，涵蓋安全和責(zé)任,，并確保發(fā)動機(jī)與航天器的整體組裝和集成,。在開發(fā)過程中，NASA和DARPA最早將于2027年在太空演示合作組裝發(fā)動機(jī),。

DARPA局長Stefanie Tompkins博士表示,，“DARPA和NASA在推進(jìn)技術(shù)方面有著悠久的富有成果的合作歷史,，從首次將人類送上月球的土星五號火箭到機(jī)器人維修和衛(wèi)星加油”?！疤疹I(lǐng)域?qū)ΜF(xiàn)代商業(yè),、科學(xué)發(fā)現(xiàn)和國家安全至關(guān)重要。通過DRACO核熱火箭計劃實(shí)現(xiàn)太空技術(shù)飛躍性進(jìn)步的能力對于更高效,、更快速地將物質(zhì)運(yùn)送到月球并最終將人運(yùn)送到火星至關(guān)重要,。”

美國上一次進(jìn)行的核熱火箭發(fā)動機(jī)試驗是在50多年前,，在NASA的Nuclear Engine for Rocket Vehicle Application and Rover (NERVA)項目下進(jìn)行的,。

NASA STMD副部長Jim Reuter表示，“通過這次合作,，我們將利用以前的空間核動力和推進(jìn)項目中獲得的專業(yè)知識”,。“最近的航空航天材料和工程進(jìn)步正在開啟太空核技術(shù)的新時代,，這次飛行演示將是為地月經(jīng)濟(jì)建立太空運(yùn)輸能力的一項重大成就,。”

DRACO計劃的第1階段涉及兩條軌道,。Track A進(jìn)行了NTR反應(yīng)堆的基準(zhǔn)設(shè)計。Track B開發(fā)一個操作系統(tǒng)概念以滿足操作任務(wù)目標(biāo)和一個可追溯到操作系統(tǒng)但側(cè)重于演示推進(jìn)子系統(tǒng)的演示系統(tǒng)設(shè)計,。

DRACO劃的第2階段和第3階段將進(jìn)行承包商飛行演示,，預(yù)計將在27財年進(jìn)行。承包商將負(fù)責(zé)構(gòu)建NTR及其演示系統(tǒng)階段,。第2階段將涉及在沒有核燃料的情況下對火箭發(fā)動機(jī)進(jìn)行冷流測試,。第3階段將涉及將燃料NTR與火箭組裝、環(huán)境測試和發(fā)射到太空以對NTR及其反應(yīng)堆進(jìn)行實(shí)驗,。

NASA,、能源部(DOE)和工業(yè)界也在開發(fā)先進(jìn)的太空核技術(shù)，以用于多項利用電力進(jìn)行太空探索的計劃,。通過NASA的核裂變地表能源(Fission Surface Power,，F(xiàn)SP)項目，DOE授出了三項商業(yè)設(shè)計工作,，以開發(fā)可在未來月球和火星地表使用的核電站概念,。

NASA和DOE正在進(jìn)行另一項商業(yè)設(shè)計工作，以推進(jìn)更高溫度的裂變?nèi)剂虾头磻?yīng)堆設(shè)計,，作為核熱推進(jìn)發(fā)動機(jī)的一部分,。這些設(shè)計工作仍在開發(fā)中，以支持提高發(fā)動機(jī)性能的長期目標(biāo),，不會用于DRACO發(fā)動機(jī),。

https://www./press-release/nasa-darpa-will-test-nuclear-engine-for-future-mars-missions

https://www./news-events/2023-01-24

https://www./program/demonstration-rocket-for-agile-cislunar-operations