核动力飞船

阿提米斯二号（Artemis II）乘组在今年四月执行具有历史意义的月球引力弹弓任务前夕，美国国家航空航天局（NASA）宣布了其建造“自由”号一号太空反应堆（Space Reactor-1 Freedom, SR-1）的计划。SR-1 是首艘核反应堆驱动的星际飞船，计划于 2028 年底前发射无人任务前往火星，预计 2029 年抵达。若任务成功，将开启一个空间飞行效率更高、速度可能更快并让宇航员在前往火星及更远深空旅行时节省时间、减少有害宇宙射线暴露的新纪元。“看到那条公告，脸上会浮现出大大的微笑，”威尔斯邦戈大学（Bangor University）核能未来研究所的联席主任西蒙·米德尔堡（Simon Middleburgh）表示。 空间飞行工程的难点 在太空运行核反应堆听起来似乎有些疯狂，但并非如此。苏联曾向轨道发射过数十台反应堆，常用于为间谍卫星供电。专家也表示，实现核动力太空推进不存在重大技术障碍。“我认为这是一项非常可行的技术，”佛罗里达太空研究所（Florida Space Institute）的空间飞行工程研究员菲利普·梅茨格（Philip Metzger）说。“很高兴看到他们终于开始着手此事。” 然而，利用反应堆开发空间推进系统一直进展缓慢。过去 75 年里，美国启动并终止了数个相关[研究项目](https://www.nasa.gov/space-technology-mission-directorate/tdm/space-nuclear-propulsion/#history)。最新的牺牲品是 NASA 与美国国防部合作的 DRACO 项目，该[项目](https://arstechnica.com/space/2025/06/some-parts-of-trumps-proposed-budget-for-nasa-are-literally-draconian/)于 2025 年结束。取消的原因包括高昂的实验成本、无法在价格上与传统火箭推进竞争，以及难以确保安全有效地进行地面测试。（毕竟，你正在创造一个极其强大的核反应。） 取得的进展

经过长期摇摆不定，核动力星际旅行似乎已成了NASA愿意押上20亿美元的一场豪赌。该机构正在推进一种核电动推进方案：利用铀原子裂变链式反应产生的中子制造热量，并最终将其转化为电力。电流将气体电离，再通过磁场将等离子体喷出，从而产生推力。美国能源部空间反应堆项目国家技术总监塞巴斯蒂安·科尔比塞罗（Sebastian Corbisiero）表示，这种方案“推力很小，但效率极高”，“因此可以长时间运行”。

这样的火箭会是什么样子？NASA SR-1项目负责人史蒂夫·西纳科雷（Steve Sinacore）的演讲提供了一些线索。目前的概念设计图显示，这艘飞船像一支巨大的带羽尾箭。箭尾搭载动力与推进系统，箭尖则放置容量至少20千瓦、装满铀的核反应堆。（作为参照，地球上普通核电站的输出功率是它的约5万倍。）SR-1上的“羽尾”是大型散热片，通过向太空辐射热量来帮助反应堆冷却。

与其他许多航天器组件一样，在获准执行颠簸的太空之旅前，反应堆必须在地面接受严苛测试。“安全度过发射阶段将是一个挑战，”米德尔堡（Middleburgh）说，“你会被剧烈震动、摇晃和翻滚。”出于安全考虑，反应堆将在发射后约两天启动，届时飞船已远离地球。铀本身并非极度危险，但反应堆运行时产生的核废料则不然。如果一切按计划进行，SR-1抵达火星的旅程大约需要一年。

这种全新的太空推进技术真的能在2029年前抵达火星吗？有可能。NASA表示，负责建造SR-1反应堆的爱达荷国家实验室进展顺利，有望在2028年底如期发射。“主要部件的采购正在进行，电源与推进组件的集成工作也在稳步推进。”Sinacore告诉《MIT Technology Review》。如果Artemis计划能按其雄心勃勃的时间表推进——目标是在本十年末开始为月球南极基地打下基础——前景还会更加光明。 “这个时间表相当激进。”弗吉尼亚州航空航天公司Analytical Mechanics Associates的先进项目副总裁Lindsey Holmes说。她推测，这股推进动力部分来自中国和俄罗斯自身的深空核雄心。两国已公开表示，计划在2030年代中期在月球表面放置反应堆，为联合运营的月球基地供电。无论SR-1最终成功升空还是折戟太空，它的研发都将助力NASA把自己的反应堆送上月球，因为两个项目所涉及的技术大体相通——毕竟月球表面和太空一样都是真空环境。如果星际核动力飞船能成功，月球上的核反应堆也应该不在话下。

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进展度 . . . . . . . . . . . . 6

SR-1所需的技术大部分已经成熟，关键在于把它们整合到一起，再看它在太空中的实际表现。