親子觀星會

Direct Fusion Drive (DFD)
https://familystar.org.tw/index.php?option=com_smf&Itemid=58&topic=32561.0

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ITER
https://familystar.org.tw/index.php?option=com_smf&Itemid=3&topic=24020.0

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DRACO計劃
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NASA 將與五角大廈 DARPA 機構準備合作開發核動力火箭發動機，預計最快在 2027 年展示先進核熱推進技術。
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核電推進（NEP) 反應爐，工作原理是將電子從氙氣或氪氣等惰性氣體中剝離，然後以離子束形式推出
  核電推進概念則是使用核反應爐，為霍爾效應推進器(Hall-Effect thruster)這個離子推進器供電，進而產生電磁場，使惰性氣體離子化並加速來產生推力

核熱推進（NTP）反應爐，也是 NASA 正在研究的核熱火箭，推進效率為傳統化學火箭 3 倍以上，透過核分裂反應加熱氣體（通常是氫氣或氨氣）產生極高溫度，熱量傳遞至液體推進劑並轉化為氣體，再透火箭發動機噴管噴出產生推力
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美軍計劃 2025 年前試射熱核推進火箭

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核火箭引擎分類  核分裂型、放射性同位素衰變型和核融合型  
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熱核火箭引擎   目前的核熱力火箭使用的是核分裂技術，而不是熱核反應(核融合) 技術。


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為了更快到火星 NASA重啟熱核火箭引擎研究
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NASA 熱核火箭試驗


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 一个半月内飞抵火星？俄核动力发动机可以实现
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緯來日本台要播 下町火箭
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太空船從太陽能到核電技術
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  俄罗斯核动力太空飞船将在2025年之前问世

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NASA 计划10年内完成热核火箭试验

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NASA 研制核动力火箭探索太阳系深处

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 俄研核能太空船
http://familystar.org.tw/component/option,com_smf/Itemid,59/topic,6121.0



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核融合火箭有可能嗎?  洛克希德馬丁發明小型核融合反應爐但是受质疑

洛克希德馬丁宣布發明小型核融合反應爐  
有機會開發出類似核融合火箭  ?

http://www.universetoday.com/115411/fusion-energy-always-50-years-away-now-just-5-according-to-lockheed-martin/

(http://d1jqu7g1y74ds1.cloudfront.net/wp-content/uploads/2014/10/Daedalus_Hardy_lge-580x427.jpg)

(http://d1jqu7g1y74ds1.cloudfront.net/wp-content/uploads/2014/10/Main_Proto_2-580x348.png)

WIKI 核融合
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%A0%B8%E8%81%9A%E5%8F%98
目前人類已經可以實現不受控制的核融合，如氫彈的爆炸；也可以觸發可控制核融合，只是輸入的能量大於輸出、或發生時間極短
2014年10月，洛克希德馬丁宣布發明小型核融合反應爐，100兆瓦特反應爐縮小至7x10英呎大小，於1年之內能進行測試，10年內能正式運轉 。大部分科學家對此聲明表示懷疑，其小型反應爐與世上任何反應爐構造都不同

http://www.cnbeta.com/articles/338929.htm

洛克希德马丁公司的臭鼬工厂上周公布了它的紧凑聚变反应堆细节，但质疑之声很快就出现。 洛克希德马丁称它的测试聚变反应堆长2米高1米，远远小于现有的研究反应堆。反应堆已经点火了200次，但研究人员没有展示任何数据。

(http://static.cnbetacdn.com/newsimg/2014/1021/25_1khC8WJ6t.png)

研究负责人 Thomas McGuire只是说和预想中的一样工作。McGuire说，洛克希德马丁能在五年内研发出完整的原型，十年内实现商业应用。洛克希德马丁甚至谈论了将紧 凑聚变反应堆用于驱动舰船和飞机。

但科学家并没有被说服。MIT的核科学和工程教授 Ian Hutchinson说，洛马描述的等离子体约束类型已经研究了很长时间但未取得过成功，他对此表示高度怀疑。

http://www.universetoday.com/118431/exploring-the-universe-with-nuclear-power/

(http://d1jqu7g1y74ds1.cloudfront.net/wp-content/uploads/2015/01/Orion_NTP-580x326.jpg)

(http://d1jqu7g1y74ds1.cloudfront.net/wp-content/uploads/2015/01/nuclear_nerva-580x273.jpg)
NASA design for a Nuclear Engine for Rocket Vehicle Application (NERVA). Image Credit: NASA


(http://d1jqu7g1y74ds1.cloudfront.net/wp-content/uploads/2015/01/nuclear_nerva1-580x374.jpg)

(http://d1jqu7g1y74ds1.cloudfront.net/wp-content/uploads/2015/01/nuclear_gas1-580x382.png)

(http://d1jqu7g1y74ds1.cloudfront.net/wp-content/uploads/2015/01/nuclear_gas-580x390.png)
(http://d1jqu7g1y74ds1.cloudfront.net/wp-content/uploads/2015/01/nuclear_concepts2-e1422506750165-580x374.png)
這科技成熟了嗎

最下面的那個是利用U235核分裂來加熱推進劑的核分裂火箭
跟洛馬玩的核融合機不一樣

雖然NASA已經用了一堆核電池跟核加熱器，我還是很懷疑核火箭在短時間內 (50年內) 可以被使用
特別是電力推進突飛猛進的現在

比較有可能會看到的應該是核融合發電+電力推進的混合版，而不是直接用核反應加熱的核火箭

核反應加熱氫 和使用核融合加熱水產生蒸汽來發電 電力推進
那個推進的速度快?

美宇航局拟研制核动力火箭探索太阳系深处
http://www.cnbeta.com/articles/369299.htm
，美国宇航局的科学家和工程师计划研制核动力火箭，让未来的宇航员能够上演距离更远的太空旅行，探索火星和太阳系深处。与采用化学燃料的传统火箭相比，采用核聚变的火箭能够缩短太阳系探索的用时。 工程师正在草拟计划，预计2033年实施的一项火星探索任务中采用核热火箭。

(http://static.cnbetacdn.com/thumb/article/2015/0209/678a23c99bc6d40.jpg_600x600.jpg)

在推进力相同情况下，核热火箭重量只有化学燃料火箭一半左右。根据设计，采用铀-235的核反应堆将被用于加热一个反应堆内的液态氢，将其变成电离氢气或者离子体，随后穿过火箭喷嘴，产生推进力。

(http://static.cnbetacdn.com/thumb/article/2015/0209/cf8a7e96b91d1a5.jpg_600x600.jpg)

在宇航局的一份官方文件中，工程师概述了核动力推进系统如何驱动飞船在太空中前行。们提议建造的核动力飞船—被称之为“哥白尼”—将由独立的货舱和乘员舱构成，每一个舱由一个核热推进级驱动。推进装置由3台发动机构成，每台可产生大约2.5万磅（约合1.1万公斤）的推进力。

据估计，“哥白尼”号飞船可在100天内飞行4000万英里（约合6440万公里），抵达火星。相比之下，搭载“好奇”号火星车的“火星科学实验室”号飞船用了253天才抵达这颗红色星球。

(http://static.cnbetacdn.com/thumb/article/2015/0209/e59b2dc97be5cfa.jpg_600x600.jpg)

1968年，美国内华达州，“太阳神2a”核动力火箭发动机接受测试，共持续了32分钟。“太阳神2a”是迄今为止测试的推进力最强大的核动力火箭。根据计划，2033年的一项火星探索任务将发射两个货舱，在火星表面和轨道部署设备，而后派遣宇航员。

当前的“哥白尼”号飞船设计能够在大约130天抵达火星，如果对飞船进行改进，使其搭载更多推进剂，用时可减至100天。如果设备和货物首先通过地面上的7次发射送上火星，而后再发射宇航员，火星之旅的用时控制在90天的可能性也是存在的。

不是哪個推進速度快的問題

太空推進看兩個數據
推力 or 比衝

推力大家都知道，地面升空要推力/重量比超過1才飛得起來
但是在無重力環境下任何力量都可以推動物體，所以反而是比衝比較重要 (簡單的說，單位推進劑可以換來的動量變化)

我們看到的液態/固態火箭的推力都超大，但是比衝都小小的 (SSME海平面的比衝只有366s，推力有1860KN)
電力推進則是反過來，推力很小，但是比衝都上千 (Dawn上的離子引擎比衝有3100s，推力只有90mN)
所以完全要看推進系統的用途

http://www.kejixun.com/article/201510/127906.html

60年前，美国原子发动机管理局开展了“漫游”项目，并评估了首个核动力发动机。而现在NASA正在资助一项热核火箭技术研发项目的第二阶段工作，计划在10年内成功进行地面试验，并最终实现小型核热火箭发动机的飞行试验。核热火箭相比性能最好的化学燃料火箭，可以产生更大的推力并可提升一倍比冲，在深空探索的任务中可节省大量任务时间和成本，因此NASA又一次开始关注该技术。

　　核热火箭发动机基于核裂变反应堆，可加热液氢推进剂，而不是点燃可燃推进剂。该技术最早可追溯到核时代，并且已在不同层面研究了50多年，但是这种具有潜在优势的高推力推进系统，是在NASA最近计划为火星探索及更远的深空任务研发改进系统架构时，才引起关注。

　　使用性能良好的化学推进剂火箭执行往返火星任务需要三年以上的时间，使用太阳能电力推进系统需要的时间会更长。

真的會在 10年嗎 ??

假議題...

NTR 只存在於 DRA 5.0 計畫中
現行最新的計畫是 SEP 太陽能電力推進

NTR 潛力非常高，但是政治問題也很高...

NTR 是卡在 政治/預算的問題比較大
技術上的問題比較小

DRA 5.0 影片的中文字幕版
https://www.facebook.com/uc0000/videos/1074077182626394/

NASA 最新的計畫主要是用太陽能電力推進 SEP 來做 TMI / TEI，混合高推力低比衝化學火箭
而且上次開記者會的時候已經講明了就是 SEP，完全沒提到 NTR

NASA 現在連核衰變電池都有問題了，還要搞核分裂熱火箭？實驗室裡研究研究可以啦 (反正都研究 50 年了)，實際升空... 搞不好比核融合發電還晚...

如果要到火星使用 sep 會不會很花時間 ??? 
所以 nasa 要使用 ntr 方式 ?

好奇號上的動力並不是核電廠那種核分裂而是鈽元素核衰變熱機電池

為何說 核衰變電池都有問題了 ? 好像如新視界號 (地平線) 使用核衰變電池 , 所以才能撐如此久 . 如果當初羅塞達 丟出去的菲萊
  別使用太陽能 改核衰變電池 就不會因為沒電而失敗了吧 . 或許當初以為會靠近太陽 所以使用太陽能 , 但是 .
 最後掉到坑洞內 .

嫦娥三號探測器用核能電池
http://big5.huaxia.com/thjq/jsxw/dl/2013/11/3617044.html

放射性同位素电池简称同位素电池（Nuclear battery 或Atomic battery)，
不是有使用在商業上嗎 ?
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%94%BE%E5%B0%84%E6%80%A7%E5%90%8C%E4%BD%8D%E7%B4%A0%E7%86%B1%E9%9B%BB%E6%A9%9F

(https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/5/5b/Thermoelectric_Seebeck_power_module.jpg/220px-Thermoelectric_Seebeck_power_module.jpg)

還是說nasa 是因為污染問題 ?

sep => http://familystar.org.tw/index.php?option=com_smf&Itemid=45&topic=24893.0

NASA外太陽系探測，面臨能源危機
https://chaoglobal.wordpress.com/2013/12/18/nasa-5/

然而，儘管有許多成功的案例，這一類型的探測任務可能很快就會成為過去時。钚238的生產早在幾十年前就已停止，NASA的钚儲備正在不斷走低。如果沒有新的補給，我們對外太陽系的探索，也許很快就會嘎然而止。

問題是，生產钚238既不簡單也不便宜，重啟生產線需要數年的時間，將耗資約1億美元。雖然NASA和美國能源部熱衷於此，但美國國會至今拒絕為此提供必要的資金。


http://www.taiwanbattery.org.tw/News/More?id=4489
美國能源部為NASA 重啟核電池生產

大陸發現天然金屬鈾世界首例

會有幫助嗎 ?

沒有幫助，因為核衰變電池的原料 Pu-238 只能從反應爐裡生產

New Horizons 上的 GPHS-RTG 一顆要 7.8 公斤的 Pu-238
Curiosity 上的 MMRTG 一顆要 4 公斤的 Pu-238

NASA 現有庫存只剩下 4 顆的存量 (應該是指 MMRTG 規格)，一顆已經被  Mars2020 用掉了
現在重開生產線的進度嚴重落後，2019年年產量可能不到 500 克

http://www.scientificamerican.com/article/within-nasa-a-plutonium-power-struggle/

關鍵其實不在於「時間」，因為來回火星的「最佳路線」就是兩年出現一次的霍曼轉移軌道，飛行時間都是 200 多天，要在火星上待差不多 500 天

你用更好的火箭用更高的速度離開地球，在軌道允許的前提下是可以提早完成飛行，但是代價是你要「減速」更多才能進入繞火星軌道
所以多出來的Delta-V不是只有一份而是兩份，除非你整艘船做火星大氣煞車入軌、或是直接進入大氣降落/燒毀、或是把人丟下火星後運輸船就直接 flyby...

Robert Zubrin (Mars Society 創辦人兼總裁) 在 NASA 的演講裡有說，如果你有更好的火箭可以用，你的首要任務應該是增加任務酬載來增加科學實驗內容與安全係數，而不是嘗試縮短飛行時間

http://www.cnbeta.com/articles/467821.htm

俄罗斯国家原子能公司新闻局局长安德烈·伊万诺夫说：“核动力飞船研制工作正按计划进行。我们可以有较大的把握说，工作将按项目如期完成。”

他解释说，目前已研制出结构独特的核燃料元件，其结构保证了在高温、温度大梯度变化、高辐射条件下核燃料元件能正常运转。未来太空飞船核动力模块的反应堆堆体也成功完成技术试验。伊万诺夫还表示，在这些试验里，反应堆堆体承受住了超过常规的压力，并且在主要金属、环形焊接处、圆锥形连接段进行了3D测量。

报道指出，俄罗斯国家原子能公司前一段时间曾表示，2018年将展示核动力装置中核反应堆的试验样品，核动力装置是实现太空开发的必要部件。

据悉，研制中的核动力装置的反应堆将产生热能，将其通过涡轮机转化为电能。电能驱动的电离子推进器将通过电场加速离子流，从而产生喷射推力。该核动力模块的工作将使用循环闭合回路，因此核反应物质将不会溢出到外部

http://finance.sina.com/bg/tech/sinacn/20160131/15491406942.html

據英國廣播公司(BBC)網站報導，對於飛船而言，電力系統是一個核心組成部分。它們必須能夠在極端環境條件下仍然保持極高的可靠性。然而，隨着現代飛船技術愈發複雜，其對於電力系統的要求也是越來越苛刻，那麼未來的推進系統將會如何發展？

　　令人震驚的高可靠性與長壽命

　　脆弱性似乎是現代電子設備的通病——你的智能手機如果不充電，恐怕連一天都難以堅持。然而相比之下，航天器的耐用性往往會讓你感到震驚：38年前發射升空的旅行者號飛船至今仍在工作，向我們傳回關於太陽系邊緣的重要信息。這艘飛船每秒鐘能夠有效處理81000條指令，而相比之下，你手裏的智能手機的信息處理能力要比這高出大約7000倍。

　　當然，你的智能手機之所以在電池依賴性方面表現如此之差，是因為它的設計本來就需要每天充電的，而且它也几乎不可能會出現在遠離地球數百萬甚至數億公里外的宇宙空間的情況。而相比之下，如果一艘飛船沒電了，而最近的充電樁距離它也有數十億公里遠，那麼要想給它充電就顯得不太現實了。因此，一艘打算在太空中飛行數十年的飛船，要麼一開始就用某種方法存儲上足夠的電量，或者就得在途中自己想辦法發電。事實證明，说起來容易做起來難，這事兒還要想成功實現還是很難的。

　　盡管飛船上搭載的電子設備很多隻是偶爾需要電力供應，但也有一部分設備是必須確保不間斷供電的，比如信號接收機和發射機必須時刻處於通電狀態，而如果是載人飛船，那麼生命維持系統和照明系統也同樣將是不能關閉的。

　　勞·蘇拉普迪博士(Dr Rao Surampudi)是美國加州噴氣推進實驗室(JPL)的電力技術項目主管。在過去的30年間，他一直致力於為美國宇航局的各類航天器開發電源系統。

　　根據蘇拉普迪博士的说法，一般情況下航天器的電源系統會占到整個航天器質量的大約30%，並且一般可以分解為三大部分：發電系統、儲能系統以及電源管理及分配系統。

　　這些系統對於飛船來说絶對是必要而關鍵的，而為了適應飛船的特殊使用條件，它們在質量和設計上會有一系列嚴苛的要求——首先質量必須足夠小，以便提升所謂“能量密度”，也就是说它必須能夠在足夠小的體積內産生足夠強大的電力；同時它必須具有長壽命的特點，且高度可靠，因為在發射之后，如果飛船電力系統出現故障，這時候再要想派工程師前去維修顯然是不現實的。

　　這套供電系統不僅必須能夠確保每一件飛船搭載設備的電力使用需求，它還必須確保在整個飛船的使用壽命內能夠持續提供這樣的電力支持——這樣的時間可能是幾年，幾十年甚至上百年。蘇拉普迪博士表示：“設計的使用壽命必須足夠長，因為一旦發生故障，你是不可能有什麼維修或輓救機會的。舉例來说，飛往木星需要5~7年，飛往冥王星需要超過10年，而要想離開我們的太陽系，你需要連續飛行20~30年。”

　　考慮到飛船運行環境的特殊性，飛船電力系統還必須能夠在零重力和高真空環境下正常運作，同時必須經受超強輻射環境和極端溫度的考驗。蘇拉普迪博士说：“如果你的探測器打算在金星表面着陸，那邊的溫度是460攝氏度。而如果你打算沖入木星大氣層，那麼那裏的溫度是零下150度。”

　　很多在內太陽系區域飛行的探測器都會安裝太陽能帆板，通過太陽能進行發電。或許從外觀上看上去你會覺得這些飛船安裝的太陽能帆板跟自己家裏使用的同類設備並無不同，但實際上，航天器所使用的太陽能板在發電效率和可靠性上要遠遠超過普通的民用産品。

　　不過，在內太陽系區域飛行的航天器太陽能帆板也有可能因為距離太陽太近而發生過熱現象，此時飛船就需要調整自己的太陽能帆板位置，從而使其避開太陽的灼熱光芒。

　　隨着飛船進入一顆行星的軌道，飛船的太陽能帆板産能效率將會下降，由於行星陰影的周期性遮擋，飛船太陽能板將無法産生像此前那麼多的電能，在這樣的情況下，我們就需要一套高效的電力儲能設備。如果採用核電技術，未來我們去往其他星球建立殖民地時，甚至不需要專門攜帶一台發電機，因為我們的飛船本身就攜帶了一座核電站！

　　原子能帶來的啟示

　　其中一種備選方案是鎳氫電池，其可以反復充放電超過5萬次，使用壽命超過15年。與無法在太空環境下使用的普通商業級電池組不同，這些特製的鎳氫電池組都是封閉系統，從而可以在真空環境下正常工作。

　　隨着飛船遠離太陽，太陽能帆板的産能效率逐漸下降，從地球軌道附近的每平米1374瓦特下降到木星軌道附近的每平米50瓦特，而到了冥王星軌道附近，這一數字更是下降到了不到每平米1瓦特。因此，當一艘探測器計劃飛行到木星軌道之外，那麼科學家們就傾向於不再使用傳統的太陽能帆板，而是採用核動力裝置為飛船供電。

　　其中最常見的是所謂的“放射性同位素熱電發電機”(RTG)，這套系統已經被安裝在了旅行者號、卡西尼號飛船和好奇號火星車上。這些都是完全一體化的固體設備，整體上沒有任何可移動部件。其原理是通過放射性元素，如鈈的衰變産生熱量，一般使用壽命在30年以上。

　　而當條件不允許使用RTG電池，比如说載人飛船上由於考慮到放射性衰變産生的輻射屏蔽問題；但與此同時到太陽之間的遙遠距離又不允許使用太陽能帆板時，燃料電池就有了它的用武之地。

　　氫氧燃料電池在此前美國執行的阿波羅和雙子座載人航天項目中被廣泛使用。盡管這種電池是無法再次充電的，但其儲能性能很不錯，並且唯一産生排放物就是水蒸氣，在冷凝之后還可以作為宇航員的飲用水來源。

　　美國宇航局(NASA)和噴氣推進實驗室(JPL)持續開展的相關研究工作未來將讓電力系統能夠産生並存儲更多電力並維持更長的使用壽命。畢竟，新型飛船正對越來強大的儲能設備提出需求，因為這些飛船和上面搭載的系統正變得越來越複雜，同時也越來越耗電。

　　這種對於電力的高需求尤其出現在那些採用全電推進系統的航天器上，如1998年首先在“深空一號”探測器上測試的離子推進器，而現在這種系統已經在不同航天器上得到廣泛應用。電力推進通常是採用高速電驅推進劑實現驅動的，但也有一種被稱作“電動力繩系”的技術，可以利用行星磁場的能量實現飛船驅動。

　　在地球上我們所使用的大部分電力系統到了太空都會變得無法運作。基於這個原因，任何空間電力系統在被安裝到飛船上之前都必須經過嚴苛的軌道環境測試。美國宇航局和噴氣推進實驗室利用它們的環境仿真實驗室檢驗新技術在嚴酷環境下的性能表現，方法通常包括使用強烈輻射轟擊精密部件和系統，並將其暴露於極端溫度環境下測試其性能。

　　未來的技術發展

　　當前，研究人員正在為未來的空間探測任務研發“斯特林放射性同位素髮電機”(SRG)。基於現有的RTG技術，這種新型同位素髮電機的發電效率遠高於其基於熱電同類，且它的體積可以做到非常小，當然也有代價，那就是其技術的複雜程度也將隨之大大上升。

　　美國宇航局在規劃未來前往木衛二的探測任務時，也在考慮研發新型電池類型。這種電池可以適應在零下80攝氏度至零下100攝氏度的極端低溫環境下正常使用。先進的鋰離子電池技術也正在被不斷改進，以便將其儲能量從現在的水平上提升一倍。這些舉措將大大提升電池的能量密度，從而在未來允許宇航員可以在太空連續執行任務的時間大大延長。

　　太陽能帆板技術也正在同步推進研發，新型太陽能帆板能夠適應在遠離太陽，光照強度弱，溫度極低的環境下正常工作。這樣的技術進步意味着未來借助太陽能帆板的探測器或許將能夠在更加遠離太陽的空間區域執行探測任務。

　　在未來的某個時間點，美國宇航局將會尋求在火星上建立一個永久性的人類基地，而在更加遙遠的未來，這樣的人類基地或許也會出現在其他太陽系天體上。從這些角度考慮，現有的太空供電系統在未來也將面臨大型化的壓力，以便能夠為這樣的長期、超大型的太空項目提供電力支持。

　　月球上富含氦-3，這種元素在地球上非常罕見，是核聚變反應的理想原料。然而，目前我們人類的技術還無法做到讓核聚變能量作為一種穩定而可靠的飛船能源。並且目前我們所能建造的核聚變裝置，如托克馬克裝置，體積都極其巨大，一般都需要一間大型房間才能容得下，根本沒有辦法安裝到飛船上。

　　那麼核反應堆呢？核反應堆使用核裂變技術，這是目前人類已經成熟掌握的發電手段。看起來對於那些採用全電力推進，或是未來計劃在月球及火星表面長期駐留的太空任務會比較適合採用這種能源方式——如果真是這樣，我們去往火星建立殖民地時，甚至不需要專門攜帶一台發電機，因為我們的飛船本身就攜帶了一座核電站！

　　採用核電推進技術的飛船已經被考慮作為未來太空長期飛行任務的備選方案。蘇拉普迪博士表示：“美國宇航局的‘小行星轉向項目’(Asteroid Redirect Mission)將會安裝大型太陽能帆板，以便能夠提供足夠電力讓飛船在小行星之間機動飛行。”他说：“在當前階段，我們考慮的仍然還是太陽能驅動的方案，但在未來如果能夠採用核電系統，那麼整個項目的花費將會更少。”

　　不過，要想看到安裝核電系統的飛船，我們或許還需要等待很多年。蘇拉普迪博士表示：“這項技術在當前還不夠成熟。我們需要確保在發射時它是足夠安全的。”為了確保這一點，必須開展各種嚴苛的測試，以便確認這類設備在火箭發射及太空飛行期間的極端壓力環境下是安全的。

　　盡管很多還仍然處在前期論證階段，但所有以上這些提到的新型電力技術在未來將讓我們的飛船能夠飛行地更久，更遠。一旦這些技術成熟，在我們規劃未來飛往火星或更遙遠地方的探測任務時，它們都將成為不可或缺的關鍵部件

緯來日本台要播 下町火箭

https://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E4%B8%8B%E7%94%BA%E7%81%AB%E7%AE%AD
此作描寫日本中小企業與大型企業間的戰鬥。主角佃航平原是一位火箭開發研究者，在火箭升空以失敗告終之後，離開了科學開發機構，繼承父親兩百人的小型公司「佃製作所」。某日，因一封起訴書控訴佃製作所侵害專利，使佃製作所的訂單逐漸減少。而在此面臨危急存亡之秋，知名大企業「帝國重工」宇宙航空部長財前來訪，為了開發旗下新型引擎，向佃航平表示帝國重工可出價20億元高價買下佃製作所已登記的某個零件專利權。佃航平卻因此而陷入了苦惱

佃航平（阿部寬飾演）原本是宇宙科學開發機構的研究員，負責研發火箭引擎。後來因為火箭發射失敗，
航平便扛下責任，辭職回老家繼承父親的小工廠「佃製作所」，展開第二個人生。

http://www.cnbeta.com/articles/480133.htm

基里延科介绍说：“核动力发动机设备可在一个半月内到达火星并返回地面，因为保留了机动飞行的能力。”
火箭所谓核热推进系统(即核火箭发动机)，就是利用反应堆产生的裂变热能把工作介质(推进剂)加热到 很高的温度，然后将高温高压的工作介质从喷管高速喷出，从而产生巨大的推动力。

冷战期间美国的NERVA型核火箭发动机和俄罗斯的RD-0410型核火箭发动机都做出了试验样机，进行了除飞行试验之外的大量试验，离研发成功近乎一步之遥，为今后的核推进技术的发展提供了宝贵的经验借鉴。火箭核动力飞船以核能为动力，目前化学燃料的火箭推力太小并且持续力太低，每次发射必须寻找合适的发射窗口，以便利用行星的引力来加速，使飞船能真正飞往宇宙深处。

而安装了核动力的飞船和探测器，由于推力强大，不必利用行星引力，更不必担心航线的限制。核动力火箭无论是在动力上还是续航力上都有传统火箭无可比拟的优势，是未来航天业的必然趋势。
(http://static.cnbetacdn.com/article/2016/0303/ccca390d498b1c7.jpg)

(http://static.cnbetacdn.com/article/2016/0303/a7829a2bdca9dc8.jpg)

https://en.wikipedia.org/wiki/RD-0410

http://www.afwing.com/aircraft/convair-b36-peacemaker-part5.html
美国核动力飞机的设想可以追溯到20世纪40年代末，1946年美国空军授予费尔柴尔德发动机与飞机公司一份合同来研究核动力飞机的可行性，核动力飞机的续航力能以天而不是小时为单位计算。这项研究名为NEPA（核能推进的飞机），在田纳西州橡树岭展开。1948年原子能委员会又委托麻省理工学院开展了另一项研究，他们的结论是核动力飞机完全可行，但至少需要15年的时间去研发。

　　1951年初美国空军得出结论：NEPA的研究成果已经明确表示可以开始研制实际的核能推进装置，于是责成通用动力为主承包商。这种核动力推进系统的原理是使用压缩机直接驱动高压空气经过炽热的反应堆核心，经过加热的空气膨胀从喷管排出产生推力，简单粗暴，但是没有考虑喷气的辐射污染问题。普惠也获得了一份合同研制一种间接循环核发动机，使用液体工质来加热空气，而不是直接让空气通过反应堆核心，看起来要靠谱许多。
1954年空军决定开始制造一架实际的核动力飞机，项目名称WS-125A。普惠和通用电气同时被选为主发动机承包商，洛克希德和康维尔负责制造机身部分。WS-125A是一种高空亚音速轰炸机，但以后会具备超音速巡航能力。

　　作为项目的一部分，工程师有必要测试一下反应堆辐射对飞机仪表、设备、机身的影响，并研究相应的屏蔽措施。为此，空军在1953年5月11日把B-36H 51-5712调拨给该项目用于辐射试验。之所以用这架飞机，是因为在1952年9月1日，51-5712被席卷卡斯维尔空军基地的龙卷风严重破坏，空军觉得与其维修重伤的机鼻，不如直接把这架飞机拨给康维尔用于辐射测试。


(http://www.afwing.com/intro/nuclear_aircraft/P-1-1.jpg)




波音將研發核子動力飛機
文／記者陳宜豐／ 2015-07-12 11:32
http://3c.ltn.com.tw/news/19206

以核動力（不管是核分裂還是核融合）作為飛行器或是太空船的動力來源，一直都是科幻小說裡頭的必備設定，但是說不定很快的，這種「核子引擎」就會在現實生活中出現了！
USPTO（美國專利商標辦公室）近期通過了美國飛機製造商波音公司所提出的申請，內容就是飛機用的核子噴射引擎
(http://img.ltn.com.tw/Upload/3c/page/2015/07/12/150712-19206-1.jpg)
根據專利文件中的描述，波音提出的這項專利是改良於目前使用的渦輪扇發動機，目前的渦輪扇發動機是透過多級葉片的風扇轉動，吹出壓縮空氣，在燃燒室混合燃料點燃爆炸後向後噴出空氣推進，而這項核子引擎專利則是以核燃料取代壓縮空氣與燃油，在引擎燃燒室（？）裡頭利用高能雷射射擊核燃料，引發核融合反應，利用反應產生的高能中子來推動飛行器前進，而核融合反應所產生的「多餘」能量將被用來供給驅動反應的高能雷射系統以及飛行器的電源。
(http://img.ltn.com.tw/Upload/3c/page/2015/07/12/150712-19206-2.jpg)

2015年

https://read01.com/zh-tw/D7R3B.html

NASA計劃在10年內完成熱核火箭試驗 基於核裂變反應堆

該核熱火箭項目的關鍵問題在於驗證機的可能尺寸，地面試驗地點以及相關選項。NASA計劃在未來兩年內解決這些基本問題，在2017財年結束時實現「授權繼續進行（authority-to-proceed）的里程碑。

原文網址：https://read01.com/D7R3B.html

(https://i1.read01.com/uploads/0Aecfv00.jpg)

https://www.universetoday.com/136752/nasa-reignites-program-nuclear-thermal-rockets/

NASA’s Game Changing Development Program, the Nuclear Thermal Propulsion (NTP) project

(https://www.universetoday.com/wp-content/uploads/2017/08/img_2548_reduced-580x433.jpg)

Nuclear reactors (like the one pictured here) are being considered by NASA’s Marshall Space Flight Center for possible future missions. Credit: NASA

http://www.chinatimes.com/realtimenews/20170808006956-260408

美國航太總署NASA向BWX能源科技公司(BWX Technologies)授予一項1880萬美元的研發合同，設計核反應推進爐，以做為將來火星載人飛行任務的主要動力來源。BWXT能源公司位在維吉尼亞州林奇堡，長期以來負責核反應爐組件，核燃料和相關服務。

世界核能新聞(World-Nuclear-News)報導，NASA設想的熱核動力來源(nuclear thermal propulsion,NTP)是使用低濃鈾（LEU）燃料，它將是往返地球與火星的火箭引擎的主要能源來源，根據NASA的計算，NTP系統推力很大，可以將前往火星的航行時間從六個月減少到四個月，並且可以減少攜帶的化學燃料，使太空船的體積與重量可以減小，以便攜帶更多與太空任務相關的研究裝備。

至於大眾所擔心的核輻射問題，依據人類核動力潛艇的研究經驗，以及核反應爐科技的升級與縮小化，阻絕輻射已經不是問題。

BWX技術公司總裁兼首席執行官雷克斯．昆登(Rex Geveden)表示：「我們公司有能力設計、開發和製造核動力太空船，包括反應爐和核燃料種類，這是我們的轉型機會，核能推進技術應用到太空的時間到了。」

根據這項研發合約，在2019年之前，BWX技術公司要交出太空反應爐概念設計、核燃料類型，也要製作原型反應爐，要是審核通過，就要進行初始地面測試，並將反應爐與火箭引擎結合應用，不過每個進度都要經過國會的審核再撥款。今年9月下旬，NTP系統將確定使用低濃鈾燃料的可行性，要是確定後，該項目將花費一年的時間來測試和製造金屬陶瓷化燃料的能力，也就是要確定核燃料規格。

航太總署稱，之所以提出這項研發案，一來是時機已經成熟，現在我們對核動力的相關知識也以前要高上許多，其次是核熱火箭的推力又是化學火箭效率的兩倍，體積小速度快，效率更好。第三也是為了太空人的健康為考量，NASA表示，縮短太空旅行時間，可以縮短太空人被的宇宙輻射照射的時間，也就是說，太空中的宇宙高能輻射(主要是高速中子與伽馬線)，比密封良好的核反應爐釋出的少許核輻射來的更危險。

NASA另外解釋，核動力火箭概念並不新鮮。至少在1955年到1972年間，NASA就曾經推動進核動力火箭研究和重大的地面試驗，當時稱為獵戶座計畫(Project Orion)，但是當火星飛行任務推遲時，計畫就停止測試。之後熱核火箭也曾經在各種任務研究案中被重新審視了好幾次，不過多年來都沒有遠距離載人太空任務，所以相對沒有必要性。當人類登陸火星計畫被提出後，核動力火箭就顯現它的實力與價值。

http://www.cnbeta.com/articles/science/669751.htm

為了更快到火星 NASA重啟熱核火箭引擎研究

如果 NASA想要更快到達火星，那就要解決許多火星任務帶來的問題，比如危險的輻射、太空食物儲備和幽居病（因長期離群獨居而引起的憂慮、煩躁等情緒）等等。但是目前的化學燃料火箭無法幫助我們快速實現這一目標，於是一群工程師開始重啟一臺1972年就熄火的發動機進行研究。

化學燃料燃燒所提供的能量能夠將太空人送上月球，但是借助這種火箭技術前往火星將是一個漫長的旅程。盡管探索核熱技術的研究能夠追溯到上世紀50年代，但是這種引擎從未真正飛起來過。今年8月份，美國NASA宣稱與原子能公司BWXT簽訂了一份1880萬美元的協議 來為熱核推進系統（NTP）設計燃料和反應堆，而這項新火箭技術有可能開啟太空探索的新紀元。NTP項目的主要負責人Michael Houts稱：“NTP的強大力量將讓我們實現快速的火星往返旅行，而且有可能幫助我們打造出更加先進的系統。”NTP火箭發射所產生的推力足以達到化學燃料火箭的兩倍。NTP火箭不借助氧氣燃燒燃料，而是使用核裂變反應堆作為火爐，加熱液態氫并且排出氫氣作為推力。

火箭從推進系統獲得推力的大小主要取決于它向后噴射粒子的速度。BWXT公司參與代工的一位研究人員Vishal Patel稱：“熱核推進系統能夠讓你更快的達到火星，它的速度幾乎是目前火箭的兩倍。我們希望能將前往火星所花費時間縮減到3～4個月。”

與其它使用反物質或者核聚變的推進系統計劃不同，研究人員一直在考慮核裂變火箭技術的可行性。這一技術的具體研究開始于1955年原子能委員會的漫游者項目（比建立NASA還早了3年），項目以NERVA火箭原型為基礎，但后來由于縮減開支在1972年停止了研發進程。在那時美國宇航局已經暫停生產阿波羅18-20號飛船和土星5號運載火箭。NTP技術在上世紀80年代末和90年代初的太空核熱推進項目（SNTP）中得到短暫的復活，但是這個項目同樣在飛行測試之前就耗光了投資。

BWXT公司NTP項目負責人John Helmey稱：“關鍵在于之前在NERVA火箭上的研究數據得到很好的記錄，我們并不是從零開始。我們是在當時研究的基礎上進行的研究。”在合同約定內，BWXT將致力于燃料原件和反應堆芯的概念設計，而現在這項研究面臨多項挑戰。

BWXT公司NTP項目首席工程師Jonathon Witter稱，首先核測試的條例已經變更。引擎排氣中潛在的放射性意味著工程師們不能讓氫氣排放到大氣中。BWXT公司計劃在美國宇航局斯坦尼斯航天中心測試一種新方法，讓氫氣與氧氣結合成更容易收集的水。初期的小規模實驗將使用非放射性氫氣來測試這種尾氣收集方法，這樣未來核測試過程中產生的放射性尾氣就能夠用現成的技術收集起來。

據Witter稱，工程師們也在對燃料原件進行重新設計，采用新材料環繞鈾燃料微粒。由于火箭效能也與溫度有關，BWXT公司預計陶瓷和鎢材料能夠讓火箭在較高溫度下實現更好的運行。此外NERVA項目使用的是90%高濃縮鈾，在今天已經達到了武器級別。BWXT的設計將使用低于20%的高濃縮鈾，使其限制在低濃縮鈾的范圍之內。Patel稱，低濃縮鈾能夠讓非政府組織參與到這一項目當中，它有可能改變游戲規則。但是太空核技術的失敗歷史不太可能讓美國宇航局在初期的火星任務中獲得成功。

Houts稱：“NTP是幾大先進的推進技術之一，科學家們也提出了許多使用化學燃料和電推動的設計。”最近在密歇根大學打破記錄的電力推進系統原型的研發人員Scott Hall稱：“我很樂意看到這些技術進入太空，但是這些想法無法很快得到實現。樂觀的講可能需要15年，事實上更可能需要50年。核動力推進將與電力推進一樣，進展十分緩慢但充滿潛力和美好的前景”

熱核火箭 Nuclear thermal rocket  (NTR)
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%A0%B8%E7%83%AD%E7%81%AB%E7%AE%AD


Direct Fusion Drive (DFD)
http://familystar.org.tw/index.php?option=com_smf&Itemid=45&topic=32561.msg242571#msg242571

放射性同位素火箭发动机的推力较小,一般在1牛以下，比冲为250～800米/秒。


核裂变型火箭发动机比冲较高，采用固体堆芯可达750～1200米/秒,采用气体堆芯则高达5000～10000米/秒

https://baike.baidu.com/item/%E6%A0%B8%E7%81%AB%E7%AE%AD%E5%8F%91%E5%8A%A8%E6%9C%BA



放射性同位素火箭发动机
http://familystar.org.tw/index.php?option=com_smf&Itemid=45&topic=32879.0

NASA獲注資重啟核熱推進技術   https://hk.epochtimes.com/news/2019-06-11/77726586

美國眾議院撥款委員會（House Appropriations Committee）於5月22日批准了一項商業、司法和科學（CJS）撥款法案，為NASA提供223億美元資金，其中1.25億美元將用於其空間技術項目中核熱動力推進（nuclear thermal propulsion）技術的研發。該撥款小組委員會高級成員、眾議員Robert Aderholt表示：「這一法案中對核熱推進的投資至關重要，因為NASA正在規劃2024年的飛行任務。」據悉，NASA近日宣佈了名為「阿提米絲」（Artemis）的登月計劃，將於2024年再次把人類送上月球。

該法案要求NASA制定「一個能夠進行核熱推進示範的多年計劃，包括與太空飛行示範有關的時間表，以及對此功能所支持的未來任務及推進和動力系統的描述。」

核熱推進技術是利用裂變反應堆對諸如氫之類的推進劑進行加熱，然後通過噴嘴加速噴出產生推力，可以縮短深空任務（如火星探索）的行程時間。NASA的核熱推進計劃在太空時代早期就已經開始，但在20世紀70年代被取消。

位於阿拉巴馬州亨茨維爾市（Huntsville，又被稱為「火箭城」）的NASA馬歇爾太空飛行中心（Marshall Space Flight Center）目前負責重啟核熱推進技術的研發，國會和白宮對此都表示支持。「隨著對太陽系的深入探索，我們需要新型推進系統的幫助，包括核動力，」副總統彭斯3月26日在亨茨維爾舉行的國家空間委員會（National Space Council）會議上發表講話時說。「而且總統和我都知道，在引領世界開拓推進技術方面，地球上沒有比美國火箭城（Rocket City）裝備得更好的地方。」

當前，NASA以及許多由公司和組織開發的太空探索路線仍舊依賴於傳統推進技術，包括化學和太陽能電力推進。核熱推進技術將如何被用於NASA的長期太空探索計劃，目前尚不清楚。

「核動力太空船」 最快3個月可達火星

https://fnc.ebc.net.tw/FncNews/world/97507

火星可能是相對適合人類居住的星球，美國太空總署（NASA）署長Jim Bridenstine日前表示，美國將研發下一代核熱推進技術（nuclear thermal propulsion），原理是利用核裂變反應產生的熱能推進航天器，估計最快可以3至4個月抵達火星。

 

綜合媒體報導，Jim Bridenstine在美國國家航天委員會第六次會議上表示，新一代核熱推進航天器利用核反應堆來加熱液態氫，將其變成電離的氫等離子體，並通過噴嘴來產生推力，這改變規則的創新技術可讓旅程時間縮短一半，最快可以3至4個月抵達火星，比傳統化學動力快上1倍。

https://tomorrowsci.com/technology/nasa-%E7%86%B1%E6%A0%B8%E6%8E%A8%E9%80%B2%E6%8A%80%E8%A1%93-%E5%BE%B9%E5%BA%95%E6%94%B9%E8%AE%8A-%E5%A4%AA%E7%A9%BA%E6%8E%A2%E7%B4%A2-%E9%81%8A%E6%88%B2%E8%A6%8F%E5%89%87/

https://www.universetoday.com/148393/impatient-a-spacecraft-could-get-to-titan-in-only-2-years-using-a-direct-fusion-drive/  

A Spacecraft Could Get to Titan in Only 2 Years Using a Direct Fusion Drive
(https://www.universetoday.com/wp-content/uploads/2020/10/3375.jpg)

上图是普林斯顿卫星公司在位于新泽西州普林斯顿等离子体物理实验室（PPPL，Princeton plasma physics laboratory）设计的聚变火箭推进器，推进器有8个场成型线圈（数数看，位于中间腔室的6大2小），2个较小的镜面线圈（位于前部），和2个额外的喷嘴成型线圈（位于后部），由超导材料制成。（超导！超导！超导！），穿过屏蔽的冷却剂管道收集来自中子、轫致辐射（高能带电粒子突然减速时产生的一种辐射）和同步辐射（带电粒子沿弯转轨道行进时发出的辐射）的能量，一个小的中性粒子束将聚变燃料注入发动机的中心，同时推进剂从右侧的电离气体箱中进入。


The concept fusion drive, called a direct fusion drive (or DFD) is in development at the Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL).  Scientists and Engineers there, led by Dr. Samuel Cohen, are currently working on the second iteration of it, known as the Princeton field reversed configuration-2 (PFRC-2).  Eventually the system’s developers hope to launch it into space to test, and eventually become the primary drive system of spacecraft traveling throughout our solar system.  There’s already one particularly interesting target in the outer solar system that is similar to Earth in many ways – Titan.  Its liquid cycles and potential to harbor life have fascinated scientists since they first started collecting data on it.  And if we properly utilized the DFD, we could send a probe there in a little under two years, according to research done by a team of aerospace engineers at the Physics department of the New York City College of Technology, led by Professor Roman Kezerashvili and joined by two fellows from the Politecnico di Torino in Italy – Paolo Aime and Marco Gajeri.



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PART1 等离子推进器--面向深空探索的次世代发动机（一）
https://zhuanlan.zhihu.com/p/109553408

PART2   等离子推进器--面向深空探索的次世代发动机（二）
https://zhuanlan.zhihu.com/p/109554307

PART3 等离子推进器--面向深空探索的次世代发动机（三）
https://zhuanlan.zhihu.com/p/109556514

直接聚变推进火箭(FDR，fusion drive rocket)代表了一种革命性的聚变推进方法，
即动力源直接将其能量释放到推进剂中，而不需要转换成电能。这里有2个条件：一是聚变，二是推进（这不费话吗），也就是说聚变火箭必须是以能实现星际推进任务为基础的聚变装置，这也决定了聚变推进火箭对聚变磁约束方式、聚变燃料、具体的推进参数设计有着不同于发电用聚变装置的设计思路。

既然是聚变，大致可分为磁约束、惯性约束，但目前有合并的趋势，使用磁惯性约束能够更容易达到聚变条件，克服瑞利-泰勒不稳定性。可以翻翻我之前写核聚变的文章。此外工程上还有不进行约束的，使用反质子作为催化剂诱发裂变进而引发聚变，但总感觉有那么一点不纯粹，这个以后找时间再聊吧。
工程１：MSNW的聚变火箭
工程2：马歇尔太空飞行中心聚变火箭
工程3：PPPL的直接聚变推进器 DFD

https://technews.tw/2020/10/22/direct-fusion-drive-spacecraft/

概念性直接融合驅動引擎，可讓飛行器 2 年抵達土衛六

保守派認為，核融合技術至少還要 30 年才會有明顯突破，雖然在武器領域有點成績，比如氫彈，但它目前很難轉換成可靠安全的動力源。科學家正在嘗試開發一種概念性核融合驅動器，目標是應用在太空探測器中，如果能正確使用，這種驅動系統可以讓太空飛行器在 2 年內就到達土衛六泰坦，比過去探測器速度快了 3 倍。

由美國普林斯頓電漿物理實驗室（Princeton Plasma Physics Laboratory，PPPL）工程師 Samuel Cohen 領導的團隊，正在進行這項普林斯頓磁場反轉位形實驗-2（PFRC-2）研究核融合驅動器，稱為直接融合引擎（direct fusion drive，DFD）。

儘管尚處於開發早期階段，不過團隊試著結合無中子核融合（Aneutronic Fusion）的優點，比如極高功率重量比（比功率，簡稱功重比、pwr），燃料包含氘和氦-3 同位素，這種結果讓引擎只需一點點燃料、性能就勝過當今常用的化學或電力推進系統。此外，DFD 引擎可在低功率模式下供 4～5N 推力，僅比化學火箭長時間下的推力輸出略少，從本質上講，DFD 融合了化學與電力推進兩種飛行系統的優點。

研究人員在新論文中選擇土衛六泰坦作為 DFD 引擎太空飛行器的目的地，這顆星球擁有濃厚大氣層且可能充滿有機分子，成分也與早期地球相似，科學家高度懷疑泰坦有生命體的存在。

和過去前往土星系統的探測器如：卡西尼號相比，DFD 引擎只有在一開始與抵達目的地之前需施加推力，其餘時間推力恆定，不到 2 年就可以抵達土星系統，反觀卡西尼號，不只需藉助金星與地球的重力助推來加速，還要花快 7 年才能到土星系統。

除了泰坦，科學家也提議過將這種引擎整合到獵戶座太空船（Orion），如果成真，則現有技術可以讓載人火星任務的飛行時程從 9 個月縮短到 4 個月。

全新核发动机概念设计可帮助实现3个月即可到达的火星之旅

https://www.cnbeta.com/articles/science/1044975.htm
据USNC-Tech的首席工程师Michael Eades博士介绍，新概念发动机设计更可靠，可以产生两倍于化学火箭的比冲力，比冲力是衡量火箭效率的一个指标。

为了给这一概念提供燃料，UNSC-Tech使用全陶瓷微胶囊（FCM）燃料为发动机的反应堆提供动力。这种燃料是以高分析率低浓缩铀（HALEU）为基础的，它来自于后处理的民用核燃料，浓度在5%到20%之间--高于民用反应堆的浓度，低于海军反应堆的浓度。然后将燃料封装成涂有碳化锆（ZrC）的颗粒。

该公司声称，这种燃料比传统的核燃料更加坚固，可以在高温下运行。这就产生了更安全的反应堆设计，以及以前只能用高浓缩铀获得的高推力和比冲力。此外，这种燃料可以用现有的供应链和制造工厂生产。

希望新概念能够带来核发动机，大幅缩短深空任务时间，载人火星任务最快在3个月内抵达。除此之外，该概念还面向商业市场，以及与美国宇航局和美国国防部合作，允许更雄心勃勃的私人航天任务。

该项目是分析力学协会（AMA）为航天局管理的关于NTP飞行的研究的一部分。USNC-Tech表示，这个概念是 "为了实现成功的近期系统演示，并减少全面部署的障碍"。

但毫无疑我们离六个月的火星往返之旅可能还有很长一段距离


New nuclear engine concept could help realize 3-month trips to Mars
https://newatlas.com/space/nuclear-thermal-propulsion-ntp-nasa-unsc-tech-deep-space-travel/
https://www.world-nuclear-news.org/Articles/USNC-Tech-develops-deep-space-propulsion-system

https://min.news/military/40d93abb14dbb05377ba4f2a4bafc1e9.html

俄羅斯可能正在北極圈Novaya Zemlya群島上測試一種全新的巡航導彈，使用了核動力配置，北約代號為SSC-X-9導彈，俄羅斯軍方編號9M730 Burevestnik核動力巡航導彈

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%B5%B7%E7%87%95%E6%A0%B8%E5%8B%95%E5%8A%9B%E5%B7%A1%E5%BC%8B%E9%A3%9B%E5%BD%88

其實當年美國也有同類的冥王星計畫（Project Pluto） 設計一種核動力巡弋飛彈，但最終結論是難度過高且飛彈上不能設計笨重的圍阻體，造成整個飛行過程會沿路噴發核輻射物質汙染大片土地


詹氏公司（Jane’s IHS Markit）地面戰副主任霍克斯（Jon Hawkes）指出，這類飛彈的理論設計有兩種

    其一使用吸氣式發動機，藉助一個小型核子反應器將空氣加熱然後噴出以產生推力
    其二是採熱核火箭發動機，藉助核子核心將液態氫燃料加熱，然後以噴嘴噴出來產生推力。

         
USNC-Tech 公司使用 核发动机
https://familystar.org.tw/index.php?option=com_smf&Itemid=35&topic=34718.0


NASA 核動力火箭 2035 年奔赴火星

https://technews.tw/2021/01/04/nasa-nuclear-powered-rocket-headed-to-mars-in-2035/


2020 年 1 月 21 日，美國能源部核能辦公室在其官網對「核熱推進」進行了一次簡單的 Q&A 科普。據介紹，「核熱推進」有幾大特點：

    比化學火箭更有效：核火箭的能量密度、效率都更高。
    不會在地球上使用：其目的不是產生離開地球表面所需的推力。
    更具靈活性：可將前往火星的時間最多減少 25%；減少太空人暴露在宇宙輻射下的時間；可使發射窗口期增長；不依賴於軌道排列；必要時太空人可中止任務並返回地球。

此外，還存在另外一種系統：「核電推進」（Nuclear Electric Propulsion），其工作原理是利用大功率核裂變反應堆發電，將核能轉為電能。據了解，核電推進質量效率相當之高，約為核熱推進的 3 倍。

這類系統最為常見的例子，包括我們熟知的採用核動力設計的 NASA 「好奇號」和「毅力號」火星車。就拿「毅力號」來講，其核動力源「多任務放射性同位素熱電發生器 MMRTG」由美國能源部提供，主要是利用鈽 238 原子核衰變釋放的熱量來產生 110 瓦的電能。

自然，核動力有著無可比擬的優勢，但也有不小隱憂，尤其是核輻射對太空人健康可能造成的威脅

....
...

    如果想要盡快奔赴火星並返回，核動力推進系統可以派上用場，而需要改進的一項關鍵技術就是燃料。

為此，NASA 正在與商業公司合作，為未來可能的核動力載人太空任務做努力。目前已有兩家公司表示，他們的燃料對於一個安全、高性能的反應堆來說足夠靠譜。甚至於其中一家公司已經向 NASA 提交了詳細的計畫書。

這兩家公司，一是總部位於西雅圖的超安全核技術公司（Ultra Safe Nuclear Corp. Technologies，USNC-Tech），二是總部位於弗吉尼亞州林奇堡的 BWX 技術公司。

一般來講，火箭要想有足夠的推力，需要武器級別的高濃縮鈾——雖然商業發電廠的低濃縮鈾燃料使用起來會更安全，但在酷熱的溫度下，在極具活性的氫的化學攻擊下，它們會變得脆弱並分解。不過，USNC-Tech 使用的鈾燃料濃度低於 20%，含有分散在碳化鋯基體中的微小陶瓷塗層鈾燃料顆粒，透過放射性裂變熱量逸出。

USNC-Tech 工程總監 Michael Eades 表示，這一濃度比動力反應堆的濃度高，但不能用於一些邪惡目的，因此極大地降低了核擴散的風險。

另一家 BWX 技術公司也在研究類似的陶瓷複合燃料的設計方案，此外還在研究一種封裝在金屬基體中的替代燃料形式。BWX 公司先進技術部門總經理 Joe Miller 表示，自 2017 年以來，該公司就已開始研究反應堆設計。

與此同時，做為美國能源部的國家實驗室，普林斯頓等離子體物理實驗室也在進行嘗試，他們提出了一個名為「直接聚變驅動」（Direct Fusion Drive）的概念。


實際上，主流的核聚變使用的是氚燃料，但普林斯頓等離子體物理實驗室正在努力製造一種依賴於在高溫等離子體中氘原子和氦-3 之間的聚變反應堆，這種聚變產生的中子很少，可以將聚變等離子體加熱到攝氏 100 萬度。簡單來講，相比傳統的聚變，這種方式需要的燃料更少，而且設備也只有傳統聚變的千分之一大。

普林斯頓等離子體物理實驗室科學家Samuel Cohen 表示：


    通往小型、安全的核動力火箭，核聚變反應堆是另一條路。我們不喜歡中子，它們就像是把鋼鐵等結構變成了具有放射性的奶酪。

理論上講，聚變推進的性能遠超過裂變推進，因為聚變反應釋放的能量高達核聚變的4 倍。然而這一技術還不成熟，還面臨著幾大挑戰，包括生成等離子體、將釋放的能量轉化為直接噴射廢氣等等。Jeff Sheehy 表示：

    在 21 世紀 30 年代末之前，這項技術不可能用於火星任務。

不過 NASA 及合作夥伴也在一點點趕進度，比如 USNC-Tech 已經基於其新燃料製造了小型硬件原型。USNC-Tech 官方表示，趕在 2027 年之前，將會有一個演示系統發射，隨後將建立一個全面的火星飛行系統，更好地推動 2035 年的火星任務。

核火箭未來將如何發展，讓人拭目以待。

美軍計劃 2025 年前試射熱核推進火箭  https://technews.tw/2021/09/01/darpa-is-going-to-launch-thermal-nuclear-propulsion-rocket-in-2025/

將與通用原子、藍色起源和洛克希德馬丁三家航太公司，共同研發熱核能推進火箭，並預計 2025 年前試射。

國防高等研究計畫署（DARPA）構想中，未來各種位於低空軌道的美國太空軍衛星，都應搭載熱核推進器，敵方太空作戰載具接近時，能快速將高度推升至高空軌道，甚至月軌內空間（Cislunar Space）閃躲反擊，並在敵方載具失去動力後，重新推進回到低空軌道。

https://tw.news.yahoo.com/nasa%E5%9C%A8%E5%A4%AA%E7%A9%BA%E9%A0%98%E5%9F%9F%E7%9A%84%E5%9C%B0%E4%BD%8D%E5%B2%8C%E5%B2%8C%E5%8F%AF%E5%8D%B1-%E4%B8%AD%E5%9C%8B%E5%B7%B2%E5%9C%A8%E7%A0%94%E7%99%BC%E6%A0%B8%E5%8B%95%E5%8A%9B%E8%88%AA%E5%A4%A9%E5%99%A8-141423401.html 


https://inf.news/military/787799fca48e0edbb330ab5e44bad55a.html

 https://www.facebook.com/uc0000/photos/a.1069348826432563/5151880168179388


比較不同的是另外一種核推進：核電推進 (NEP)！

核熱推進 (NTP) 是 直接用推進劑通過反應爐後噴出推進
核電推進 (NEP) 是 用反應爐發電後用電驅推進器推進

核熱推進 的 推力大但是比衝比較差 (ISP 700)
核電推進 的 推力小但是比衝比較好 (ISP 2000~3000)

https://www.facebook.com/uc0000/photos/a.1069348826432563/5151880168179388


核電推進 (NEP)  

 比較不同的是另外一種核推進：核電推進 (NEP)！

核熱推進 (NTP) 是 直接用推進劑通過反應爐後噴出推進
核電推進 (NEP) 是 用反應爐發電後用電驅推進器推進

核熱推進 的 推力大但是比衝比較差 (ISP 700)
核電推進 的 推力小但是比衝比較好 (ISP 2000~3000)

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原子能公司BWXT
2018  NASA +   原子能公司BWXT 签订了一份1,880 万美元的协议，来为热核推进系统（NTP）设计燃料和反应堆

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2021
https://www.eet-china.com/mp/a91594.html

 https://www.youtube.com/watch?v=_2yMzxeLu1k

空對空核火箭彈 麥道Air-2A精靈
帶核撣頭的無控火箭彈，綽號“妖怪（Genie） 
WIKI
https://en.wikipedia.org/wiki/AIR-2_Genie

https://www.f-106deltadart.com/weapons_air2a_genie.htm


(https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/a5/AIR-2A_Genie_2.jpg/450px-AIR-2A_Genie_2.jpg)

NASA 將與五角大廈 DARPA 機構準備合作開發核動力火箭發動機，預計最快在 2027 年展示先進核熱推進技術。
https://technews.tw/2023/02/01/nasa-nuclear-powered-rocket-draco/ 

目前太空探索主流使用的化學火箭已達到理論極限速度，也就是說無論火箭再使用哪些高效率燃料或先進設計，光支援登月都已屬於次數有限、極度昂貴的任務，人類若想前往其他更遙遠星球，勢必得推出更高效、能量更密集的新型推進系統，比如核推進。

NASA 表示，與化學發動機相比，核發動機點火效率更高且持續時間更長——可以將火箭推進得更快、更遠。它們分為 2 種類型：一種是核電推進（NEP)）反應爐，工作原理是將電子從氙氣或氪氣等惰性氣體中剝離，然後以離子束形式推出。

另一種為核熱推進（NTP）反應爐，也是 NASA 正在研究的核熱火箭，推進效率為傳統化學火箭 3 倍以上，透過核分裂反應加熱氣體（通常是氫氣或氨氣）產生極高溫度，熱量傳遞至液體推進劑並轉化為氣體，再透火箭發動機噴管噴出產生推力，能大幅減少運輸時間，對遙遠的火星載人任務而言至關重要。

減少前往火星或太陽系其他地點的時間，便能減少單趟運輸所需物資量，反過來可以騰出更多空間裝載科學有效載荷與更高效通訊設備，機組人員暴露於宇宙輻射的時間也變更少。

為此，NASA 正與美國五角大廈研發機構 DARPA 合作投入最新的 DRACO 計畫，該系統除了能為火星任務做準備，也能支援任務短時間內攜帶大量有效載荷於地月空間移動，預計最早於 2027 年在離地球不遠處進行首次飛行試驗。

不過 NASA 目前不會直接資助 DRACO 計畫，整體開發仍由 DARPA 領導，包含火箭系統集成與零組件採購等。

此外，太空核推進技術仍然相當困難且無法保證成功率，將核反應爐發射至太空也涉及大量監管與安全問題，2027 年展示結果稍嫌樂觀，該技術也不太可能在未來 10 年內將人類送上火星。

https://www.technice.com.tw/uncategorized/34738/
佛羅里達大學教授葛斯(Ryan Gosse)近日向美國太空總署提出一項名為核熱和核電推進(NTP/NEP)的新核動力推進概念，這是一種使用「波式轉子上循環式」(wave rotor topping cycle)的新型雙峰核能推進系統，能將前往火星所需時間縮短到只有45天。以目前人類技術的話，需要六到九個月才能到達火星，也代表火星任務可能需要好幾年，長期暴露在大量的致命輻射和待在微重力環境下，會對太空人健康產生負面影響。

核熱推進(NTP)概念是利用核反應爐加熱液態氫推進劑，轉化成電漿，再透過噴射裝置產生推力。而核電推進概念則是使用核反應爐，為霍爾效應推進器(Hall-Effect thruster)這個離子推進器供電，進而產生電磁場，使惰性氣體離子化並加速來產生推力。葛斯將核熱與核電推進優勢和他的新概念結合，提出一種以實心火箭飛行器用核引擎(NERVA)反應爐為主的雙峰設計，能提供900秒/公尺的比衝(Isp)，比現有化學火箭性能高兩倍。更重要的是，葛斯建議使用波式轉子(Wave Rotor)，利用反應爐加熱液態氫燃料產生的推力，進一步壓縮反應物質，能將比衝再提升到1400秒-2000秒/公尺。

位於英國布萊奇利(Bletchley )的「脈衝融合」(Pulsar Fusion) 新創公司，正在建造有史以來第一座，也是最大的核融合火箭發動機，長約8公尺，計劃於 2027 年開始點火。

https://www.chinatimes.com/realtimenews/20230716003800-260408

核動力火箭登月不是夢！NASA與美軍攜手洛克希德馬丁
https://www.storm.mg/article/4843397

NASA指出，核熱火箭（nuclear thermal rocket，簡稱NTR）是利用核裂變反應爐產生的熱能來加熱液態氫之類的液體推進劑，將其轉化為高溫氣體，通過噴嘴膨脹高速排出以產生推力，使太空船藉此高速飛行。

DRACO計劃被認為能夠提高燃料效率、有效縮短飛行時間，尤其NTR的推重比極為優秀，是電力推進的一萬倍、也是化學燃料推進的二到五倍，能夠以更有效與節省燃料的方式將人類最終送上火星。

NASA強調，美國半世紀前也曾建造過核熱火箭，但因預算削減和冷戰局勢終止計畫。DRACO這回將不再使用高濃縮鈾，而是使用高含量低濃縮鈾（HALEU），這也有助於大幅減少後勤負擔。為了安全起見，DRACO發動機的裂變反應在到達太空後才會啟動。

ARPA的湯普金斯博士（Stefanie Tompkins）表示，太空領域對於現代商業、科學發現和國家安全至關重要。由於NTR需要的推進劑較少，這意味未來太空船的酬載可比目前最好的化學燃料火箭還要更大。

NASA計劃在月球建立一個長期基地，DRACO被寄望大幅改善登月效率。洛克希德馬丁月球探索活動副總裁希爾曼（Kirk Shireman）說：「這些更強大、效率更高的核熱推進系統，可讓太空船在各個目的地之間更快移動」、「減少運輸時間對載人火星任務至關重要，因為這樣可以減少太空人曝露在太空輻射之下的時間。」

https://www.cnbeta.com.tw/articles/science/1373359.htm

美国国防部高级研究计划局（DARPA）合作开发核火箭发动机之后，这两个机构的官员、主要承包商洛克希德-马丁公司（Lockheed Martin）和BWXT技术公司（BWXT Technologies）分享了有关核反应堆的重要细节。该反应堆是两个机构的 DRACO 计划的一部分，该计划将在太空中测试基于核反应堆的火箭。根据 DRACO 计划，NASA 负责开发核发动机，而 DARPA 将负责任务的其他方面。美国国家航空航天局（NASA）和 DARPA 于今年 1 月联合宣布，计划在 2027 年进行核火箭试飞。该火箭将使用一个小型反应堆和氢气来加热后者并产生推力。该协议被称为"敏捷星月运行示范火箭"（DRACO），NASA将负责发动机和火箭的研发，而DARPA将负责核热火箭实验飞行器（X-NTRV）的研发。

他们选择洛克希德-马丁公司作为该火箭及其发动机的主要承包商，该发动机将使用铀来展示推进力。美国国家航空航天局核技术组合经理史蒂夫-卡洛米诺博士解释说，DRACO任务的主要方面是测试发动机上复杂的涡轮机械设备，了解反应堆的性能，操纵发动机的性能，使其启动、重启和实现节流。测试的目的是收集数据，以验证美国宇航局的地面模型。这些模型将为航天局提供"工程学基础"，以了解核推进和火箭在火星旅行中能发挥什么作用。

 


 官員表示，「月軌內敏捷行動示範火箭」（Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations，DRACO）計畫最快可能2027年啟動。
 https://familystar.org.tw/index.php?option=com_smf&Itemid=45&topic=38194.0

https://youtu.be/ezdNj5SUG6M


 美国入局核动力火箭！SpaceX的液氧甲烷瞬间不香了？
大刘科普


NASA宣布将联合DARPA推动核动力火箭研发 去火星由 7月 改到 45天到火星

nuclear-powered rockets (900 seconds)
Nuclear Thermal Propulsion


https://www1.grc.nasa.gov/research-and-engineering/nuclear-thermal-propulsion-systems/

https://www.energy.gov/ne/articles/6-things-you-should-know-about-nuclear-thermal-propulsion

比衝  450  液氫  液氧
比衝 900  核動力

比衝 Specific impulse
https://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E6%AF%94%E5%86%B2

https://beyondnerva.com/nuclear-thermal-propulsion/solid-core-ntr/ 

https://technews.tw/2023/10/06/russian-continuing-testing-burevestni-nuclear-powered-cruise-missile/

核動力巡弋飛彈技術上有兩種可能性，一種事使用衝壓式發動機，再藉助小型核子反應器將空氣加熱然後噴出以產生推力，

另一種是採用熱核火箭發動機，藉助核子核心將液態氫燃料加熱，然後以噴嘴噴出產生推力。

https://www.techbang.com/posts/118733-nasa-darpa-nuclear-engine-mars