邹声武

30多年前一些预言家曾指出,在“阿波罗”计划之后,将出现商业空天飞机、永久性空间站以及人们将在地球和月球聚居地之间往返飞行。目前,美国航空航天局正在建造国际空间站,还在验证单级入轨可重复使用的运载器技术。今后10~15年,可能开发出两项关键技术——更先进的核推进技术和月球氧。这两项技术将为未来的更先进、更经济的月球运输系统打下基础。
两项技术
目前航天运载火箭的推进技术,大部分是采用液氧/液氢化学推进剂,或是一次性使用的或是部分可重复使用的。为实现经常性的月球飞行,需要新的推进技术,热核火箭便是其中之一。
90年代初,美国刘易斯研究中心研究了热核火箭发动机的推力,即核裂变能火箭的推力。研究表明:核火箭发动机比冲高(850~1000秒),推力大(6795~33976公斤力)。热核火箭有许多优点:1崩用它可完成整个空间飞行的推进任务;
2比群嘶鸺推进的月球运载器和月球着陆器可重复使用;
3庇氩糠挚芍馗词褂玫目掌制动化学推进系统相比,其近地轨道初始质量更小。
不过,它的可重复使用性能也存在先天不足。其一是它只能在大气层外使用。因此,必须在近地轨道建造永久性设施,如液氧推进剂补给站或一次性使用的推进剂贮箱,以便给热核火箭添加燃料。其二是它专门使用低密度液氢。这就增加了月球运输飞行器的尺寸,而且需要直径10米的有效载荷防护罩加到运载火箭上。
1994年,美国刘易斯研究中心和航空航天局提出一种“液氧增强型热核火箭”方案,就是把传统的液氢冷却的热核火箭与超音速燃烧冲压式发动机技术结合起来。……