| 簡而言之 |
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隨著新技術的出現，太空推進領域正在如火如荼地進行，這些技術有望重新定義我們的行星際探索方法。最有希望的發展之一是引入一種新型核燃料，由一般原子電磁系統（GA-EMS）成功測試。這種燃料有一天可以餵養未來的航天器，對核火箭反應堆的極端條件有抵抗力。到目前為止，化學火箭一直是我們太空征服的骨幹。但是，他們已經達到了理論限制，這鼓勵工程師尋求更強大的替代方案。核熱推進系統（NTP）將自己作為一種潛在的解決方案提出，有望比傳統化學電動機的效率更大。
核推進化學火箭的演變
自從在太空中發射第一顆衛星以來化學火箭在我們的空間探索中發揮了核心作用。他們將第一個人推向月球，並在我們的太陽係以外發送了探測器。但是，儘管取得了成功，但這些火箭已經達到了極限。早在1942年，隨著德國火箭V-2的推出，化學發動機已經達到了理論能力的最終。從那時起，由於發動機本身的周圍創新，進度主要包括增加火箭的大小並提高其效率。
面對這些局限性，已經探索了幾種替代方案。離子推進劑和太陽帆提供了解決方案，但是它們的低推力將其用於特定任務的使用限制。對於更雄心勃勃的項目，工程師正在尋找一種能夠與當前最佳化學火箭相比，能夠提供至少三分之一的額外功率的推進。這是系統的系統核熱推進這是一項最初於1945年設計的技術。這種方法用核反應堆代替了化學燃料，該核反應堆通常會根據牛頓的第一定律加熱推進劑（通常是氫）來產生推力。
核熱推進的技術挑戰
核熱推進的概念很簡單，但其技術實施很複雜。主要挑戰之一在於反應堆在極高的溫度下操作並承受強烈振動的能力。使用高反應性氫氣可以達到2.326°C。在這種情況下，常規核燃料可能破裂或碎片，從而損害系統的完整性。
GA-EMS通過在NASA Marshall太空飛行中心測試一種新型燃料來應對這一挑戰。測試表明，這種燃料可以承受強烈的熱量和氫氣，而不會受到侵蝕或降解。這些測試至關重要，因為它們模擬了核發動機在推動操作過程中會經歷的實際條件。將燃料經過完整的反應堆加熱，並在這些條件下保持20分鐘。其他試驗檢查了燃料如何對未經認證的保護特性變化的反應。
GA-EMS測試的有希望的結果
GA-EMS進行的試驗揭示了太空推進的未來結果。根據GA-EMS總裁Scott Forney的說法，在NASA Marshall中心進行的測試證明，在操作溫度下，燃料可以生存而不會侵蝕或退化。更重要的是，在GA-EMS實驗室的非氫氣環境中進行的測試證實，在高達3,000°K（2.726°C）的溫度下，燃料的運行良好，這將使NTP系統為兩到三個比常規化學火箭發動機高效。
這些進步鋪平了通往未來的道路，在這個未來可以更快，更有效地執行太空任務。有了可行的核推進，可以在低陸地軌道和月球之間進行快速穿梭，並在必要時快速修改軌道。這也將有助於在合理的時間內向火星和其他行星發送大規模居住的任務。
對未來空間探索的影響
核熱推進對空間勘探的潛在影響是巨大的。通過提供高於化學發動機的大量推動力，這項技術可以改變我們設想的行星際任務的方式。例如，這將允許更快的任務到達遙遠的目的地，減少旅行時間並增加居住在火星的可行性。
此外，快速修改軌道的能力對於需要快速軌跡調整的任務至關重要。這將在計劃和執行太空任務時提供前所未有的靈活性。借助核熱推進，可以設計更雄心勃勃，更複雜的任務，從而擴大我們在太陽系中的範圍。
未來的合作以改善技術
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GA-EMS與NASA合作，繼續致力於改善這一革命性的技術。 GA-EMS核技術和材料副總裁Christina Back博士表示對這項技術的未來潛力的熱情。當前的測試旨在優化燃料，以滿足包括Cislunaire任務在內的未來太空項目的性能要求和朝向火星。
GA-EMS和NASA之間的合作對於推進這項技術至關重要。他們一起探索了提高燃料可持續性和效率的新方法，同時確保它可以在太空中遇到的極端條件下生存。這種合作是公共組織和私人組織之間的伙伴關係如何催化太空領域的創新的一個例子。
下表總結了與傳統化學電動機相比，核熱推進的主要特徵和優勢：
| 特徵 | 化學推進 | 核熱推進 |
|---|---|---|
| 效率 | 受化學限制 | 高效的2至3倍 |
| 工作溫度 | 降低 | 最多3,000°K |
| 任務靈活性 | 有限的 | 高靈活性 |
在合成中，核熱推進將自己作為一種有前途的技術提出，可以從根本上改變我們的探索空間的方式。通過提高太空任務的效率和靈活性，它為行星際旅行開闢了新的可能性。但是，實用實施的道路仍然很長，需要持續的測試和發展。
儘管我們越來越接近核推進時代，但問題仍然存在：這項技術將如何影響我們探索遙遠世界的能力？我們是否在空間探索的新時代的曙光中，距離將不再是障礙？
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