未来天玑|美国研制新型离心核热火箭！采用液态铀燃料

空天动力瞭望 2025-09-19 14:59:38 国际资讯 845 0

美国研制新型离心核热火箭！采用液态铀燃料

据最新报道，美国俄亥俄州立大学正在NASA的资助下，研发一种名为“离心核热火箭”（Centrifugal Nuclear Thermal Rocket，CNTR）的新型核推进系统。该技术采用液态铀作为燃料，通过离心力约束旋转腔内的液态核燃料，并利用其核裂变反应直接加热流经的推进剂，从而替代传统核热火箭（NTR）所使用的固体燃料芯块。

CNTP测试台原型

这一设计的初衷，是在大幅提升火箭性能的同时，尽可能降低发动机的运行风险。该项目资深研究员、机械与航空航天工程副教授迪恩·王（Dean Wang）表示，尽管核推进领域近年来的进展多侧重于降低成本，但CNTR仍有望实现比其它核推进系统高一倍的效率，从而为未来的载人深空任务提供关键支持。

化学推进系统虽然成熟可靠，但其推力有限，比冲最高仅约450秒，且需携带大量推进剂。以飞掠冥王星的“新视野号”为例，其单程任务就耗时九年。对于载人任务来说，太空飞行时间越长，宇航员健康风险就越高。因此，要实现更远的深空探索，必须依靠更高效的推进系统。

早在上世纪60年代，人类已测试过比冲约900秒的核热火箭发动机。而据该团队称，CNTR的性能可能比这一数字更高。

若研制成功，CNTR将带来多重优势：以更少的推进剂抵达更远的深空目标；实现更灵活的轨道机动，借助化学推进无法实现的飞行路径，大幅缩短任务时间；可使用太空原位资源（如小行星或柯伊伯带天体上开采的氨、甲烷、丙烷或肼等）作为推进剂，减少从地球发射的燃料需求。尽管团队对CNTR的物理原理已有深入掌握，目前仍有一些技术挑战需要攻克，包括确保系统启动、运行和关闭的可靠性，最大限度地减少铀燃料损耗，以及应对潜在的发动机故障。该团队预计将在五年内完成CNTR的初步设计。这项技术是否能够成为载人火星任务甚至更远深空探索的“游戏规则改变者”，值得持续关注。