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作者 主題: 熱核推進火箭+ 核電推進NEP +核熱推進NTP+DRACO計劃  (閱讀 29140 次)
peter
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文章: 47816



« 於: 2014-10-22 09:42:25 »


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/





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
« 最後編輯時間: 2023-07-27 19:36:49 由 peter » 已記錄

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« 回覆文章 #1 於: 2014-10-22 09:44:54 »

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。



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。

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« 回覆文章 #2 於: 2015-01-31 00:45:46 »



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




NASA design for a Nuclear Engine for Rocket Vehicle Application (NERVA). Image Credit: NASA








這科技成熟了嗎



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« 回覆文章 #3 於: 2015-02-01 16:46:06 »

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
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peter
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« 回覆文章 #4 於: 2015-02-01 17:58:29 »

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?
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« 回覆文章 #5 於: 2015-02-09 23:02:53 »

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。



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。



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。



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。
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« 回覆文章 #6 於: 2015-02-11 05:04:20 »

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?
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
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peter
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« 回覆文章 #7 於: 2015-10-12 16:43:10 »

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 ??

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« 回覆文章 #8 於: 2015-10-13 14:24:00 »

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...
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« 回覆文章 #9 於: 2015-10-13 18:02:33 »

NTR 是卡在 政治/預算的問題比較大
技術上的問題比較小
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« 回覆文章 #10 於: 2015-10-14 10:05:45 »

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...
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peter
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« 回覆文章 #11 於: 2015-10-14 10:50:10 »

如果要到火星使用 sep 會不會很花時間 Huh? 
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



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


« 最後編輯時間: 2015-10-14 11:00:54 由 peter » 已記錄

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« 回覆文章 #12 於: 2015-10-14 12:40:10 »

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
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« 回覆文章 #13 於: 2015-10-14 13:12:09 »

大陸發現天然金屬鈾世界首例

會有幫助嗎 ?
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« 回覆文章 #14 於: 2015-10-14 16:56:20 »

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/
« 最後編輯時間: 2015-10-14 17:03:38 由 TT » 已記錄
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