Gryphon技術公司將為DARPA開發核火箭發動機
DARPA已經向Gryphon Technologies工程公司授予了一份價值1400萬美元的合同,為該機構的”敏捷順月作戰示範火箭”(DRACO)計劃開發和演示核火箭發動機。高當量低濃縮鈾(HALEU)核熱推進(NTP)系統將允許美國軍方在地球和月亮之間的執行任務。
太空旅行中最大的一個限制就是推進系統。在地球上可以製造出有效載荷比非常高的發動機,所以,用早期飛行家的話說,只要在後面加足夠的動力,就可以讓一個茶盤飛起來。然而,進入太空卻需要如此高的速度和如此高的能量,以至於工程師們不得不使用非常大的發動機和大量的燃料來將非常小的有效載荷送入軌道。
一旦進入太空,基本上有兩種選擇。一是使用化學火箭,但這些火箭在推力方面已經基本達到了理論極限;二是使用折衷推進系統,在很長時間內產生很小的推力。
早在1945年,人們就認識到還有第三種選擇,那就是利用原子的力量來生產比化學火箭更強大的火箭。問題是要創造一種實用的設計,產生足夠的推力來保證實現。
對於DRACO計劃,DARPA正在研究核熱推進(NTP),為地球大氣層以外的航天器提供動力,直到月球軌道以外。其想法是,核反應堆將氫氣等推進劑加熱到極端溫度,產生的推力是電動發動機的1萬倍,效率是化學火箭的5倍。
據DARPA介紹,DRACO正按兩條軌道推進。A軌道是開發反應堆設計,B軌道是生產作戰系統。在目前的合同中,Gryphon公司將研究開發一種HALEU推進系統,該系統使用由回收的民用反應堆燃料製成的核燃料,這些燃料經過再加工,濃縮到5%到20%之間–大於民用反應堆的燃料,小於海軍反應堆的燃料。
其結果將是反應堆堆芯體積小,產生的廢物少,堆芯壽命長,效率高,比以前的設計更適合用於太空。
“與目前的推進方式相比,成功演示的NTP系統將為空間推進能力提供一個飛躍性的進步,可以在遙遠的距離上進行敏捷和快速的轉運。”Gryphon公司支持團隊的總工程師、國內NTP系統專家Tabitha Dodson博士說。