核火箭只需一半的时间达到火星了，要设想出为它们供给动力的反映堆并不容易，裂变手艺正在发电和核动力潜艇方面的劣势看，将其使用于火箭的驱动或动力可能有一天会给美国国度航空航天局供给一种比化学驱动火箭更快、更强大的替代方案。通过网坐上的链接采办时，会领取必然费用。以下是它的工做道理。
模子设想出的核热火箭概念图：该飞翔器能够帮帮人类达到火星和太阳系的其他。文章最后颁发正在《对话》上，后为太空网的专家之声：概念取看法栏目供稿。丹·科特利亚尔（Dan Kotlyar）是佐治亚理工学院核取放射工程副传授。美国国度航空航天局打算正在将来十年内向火星发射载人飞船，长达1。4亿英里（2。25亿公里）的火星之旅需要几个月以至几年的往返时间。
运输时间长是利用保守化学火箭燃料的来由。该机构开辟的化学推进火箭的核热推进手艺，立异性操纵核裂变，有朝一日为火箭供给动力，只用一半的时间就能完成行程。核裂变从收集原子被中子时的难以相信的大量能量。这个反映被称为裂变反映。裂变手艺正在发电和核动力潜艇方面曾经很成熟，将其使用于火箭的驱动或动力，将为美国国度航空航天局供给一种比化学驱动火箭更快、更强大的替代方案。
美国国度航空航天局和国防高级研究打算局正正在结合开辟手艺。他们打算正在2027年正在太空中摆设并展现原型系统的能力，这能使其成为美国建制和运营的首批此类系统之一。有一天，核热推进也可认为灵活空间平台供给动力，以地球轨道表里的美国卫星。但这项手艺仍正在成长中。我是佐治亚理工学院核工程副传授，我的研究小组成立模子和模仿来改良和优化核动力推进系统的设想。我热衷于协帮设想核动力推进引擎，将载人使命带到火星。
科学家和工程师正正在研究核热推进系统，该系统将氢推进剂泵入核反映堆以发生能量，并将推进剂从喷嘴排出以提拔火箭。（图片来历：美国国度航空航天局格伦研究核心）保守的化学推进系统通过一种化学反映，包罗一种轻推进剂，如氢和一种氧化剂。当两者夹杂正在一路时，就会点燃，导致推进剂很快从喷嘴中喷出，
太空时必需照顾氧气，同时会使火箭分量下降。取化学推进系统分歧，核热推进系统依托核裂变反映来加热推进剂，然后从喷嘴中喷出以发生鞭策力或推力。正在很多裂变反映研究中，向铀的较轻同位素铀-235发射一个中子。铀接收中子，发生铀-236。然后铀-236成两个碎片——裂变产品——反映出少数分歧的粒子。目宿世界上运转的400多个核反映堆利用的是核裂变手艺。这些运转中的核反映堆大大都是轻水反映堆。这些裂变反映堆操纵水来减缓中子的速度，并接收和传送热量。水能够间接正在焦点或蒸汽发生器中发生蒸汽，从而
核热推进系统的运转道理取此雷同，它利用分歧品种核燃料且铀-235含量更高。正在更高温度下工做，它们很是高效和紧凑。核动力推进系统的功率密度大约是保守轻水反映堆的10倍。因为几个缘由，核动力推进将从策动机喷嘴中敏捷排出推进剂，发生高推力。这种高推力使火箭可以或许更快地加快。这些系统也有很高的脉冲。脉冲丈量推进剂发生推力的效率，核动力推进系统的脉冲大约是化学火箭的两倍，它们的飞翔时间将缩短2倍。几十年来，美国一曲正在支撑核热推进手艺的成长。1955年至1973年间，美国国度航空航天局、通用电气和阿贡国度尝试室的项目出产并正在地面测试了20台核热推进策动机。1973年以前的设想依赖于高浓缩铀燃料。因为存正在扩散，或取核材料和核手艺扩散相关的，这种燃料已不再利用。由美国能源部和国度核平安办理局倡议的“全球削减”旨正在将很多利用高浓缩铀燃料的研究堆为高含量、低浓缩铀燃料。
取高浓缩铀燃料比拟，高含量、低浓度的铀燃料具有较少可以或许发生裂变反映的物质。因而，为领会决这个问题，研究人员正正在寻找一种特殊材料，以正在这些反映堆中更无效地操纵燃料。美国国度航空航天局和美国高级研究打算局的地月操做演示火箭“火速号”（简称DRACO）打算筹算正在其核热推进策动机中利用这种高含量、低浓缩铀燃料。该项目打算正在2027年发射火箭。做为DRACO项目标一部门，航空航天公司洛克希德·马丁公司取BWX手艺公司合做开辟反映堆和燃料设想。
各集团正正在开辟的核热推进策动机将需要合适特定的机能和平安尺度。他们需要有一个焦点，以便正在使命期间运转，策动机发生高脉冲，同时满脚高推力和低策动机质量的要求。正在工程师可以或许设想出满脚所有这些尺度的策动机之前，他们需要从模子和仿实起头。这些模子帮帮研究人员，好比我所正在小组的研究人员，领会策动机若何启动和封闭。这些操做需要快速、大规模的温度和压力变化。核动力热推进策动机将分歧于现有的裂变更力系统，因而工程师们将需要开辟取这种新策动机一路工做的软件东西。我的小组利用模子设想和阐发核动力推进反映堆。我们对这些复杂的反映堆系统进行建模，以领会温度变化等要素若何影响反映堆和火箭的平安。可是整个模仿过程需要大量高贵的计较能力。我们一曲正在勤奋开辟新的计较东西来模仿反映堆正在启动和运转时的现象，而不需要利用太多的计较能力。我和我的同事们但愿这项研究有一天能帮帮开辟出可以或许自从节制火箭的模子。
