在太空中移動(dòng)的新穎推進(jìn)想法最近似乎只有一毛錢(qián)。除了太陽(yáng)帆和化學(xué)推進(jìn)之間的典型爭(zhēng)論之外，還有一種潛在的第三條道路——核火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。雖然我們之前在UT討論過(guò)它們，但美國(guó)宇航局的先進(jìn)概念研究所已經(jīng)向一家名為Positron Dynamics的公司提供了一筆贈(zèng)款，用于開(kāi)發(fā)一種新型的核裂變碎片火箭發(fā)動(dòng)機(jī)(FFRE)。它可以在化學(xué)發(fā)動(dòng)機(jī)的馬力和太陽(yáng)帆的壽命之間取得平衡。

FFRE本身并不是一個(gè)新概念，但許多FFRE在被認(rèn)為有用之前需要克服巨大的技術(shù)障礙。它們的優(yōu)點(diǎn)，如高比沖和極高的功率密度，被它們的缺點(diǎn)所抵消，例如需要復(fù)雜形式的等離子體懸浮。

Positron Dynamics希望通過(guò)利用來(lái)自其他研究領(lǐng)域的兩個(gè)獨(dú)立突破來(lái)打破這種平衡。第一種新方法是將裂變材料放入超輕氣凝膠中。第二種是實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)磁體來(lái)容納這些裂變粒子。

FFRE基本上利用與地球上的發(fā)電核電站相同的核過(guò)程。然而，它們不僅產(chǎn)生電力，還產(chǎn)生推力和非常高的推力。然而，將一整條鈾燃料(例如地球上裂變反應(yīng)堆中使用的鈾燃料)送入太空是不切實(shí)際的。

將燃料本身嵌入已知最輕的人類(lèi)物質(zhì)之一中可以解決這個(gè)問(wèn)題。氣凝膠是非常通風(fēng)的材料，當(dāng)有人拿著它們時(shí)看起來(lái)很空靈，就像上面的主圖一樣。將用于裂變反應(yīng)的燃料顆粒嵌入其中將是一種將燃料保持在一起的便捷方法，同時(shí)仍然允許整體結(jié)構(gòu)足夠輕以被提升到軌道。

然而，氣凝膠本身的結(jié)構(gòu)在分裂時(shí)對(duì)包含裂變碎片沒(méi)有多大作用。要做到這一點(diǎn)，需要巨大的外力，這就是超導(dǎo)磁體的用武之地。

超導(dǎo)磁體通常用于實(shí)驗(yàn)聚變工廠，它們用于容納加熱聚變?nèi)剂纤璧牡入x子體，否則會(huì)破壞任何正常材料。鑒于最近對(duì)聚變研究的所有興趣，高功率磁鐵也受到了額外的研究關(guān)注。

在FFRE中添加一個(gè)將允許工程師將裂變碎片引導(dǎo)到同一方向，有效地將它們轉(zhuǎn)化為推力矢量。它還有一個(gè)額外的優(yōu)點(diǎn)，那就是不允許碎片破壞引擎的任何其他部分。

到目前為止，這一切都是非常理論上的，因?yàn)檫€有很多障礙需要克服。但這正是NIAC的目的——為早期項(xiàng)目提供資金并試圖降低風(fēng)險(xiǎn)。也許有一天，F(xiàn)FRE將能夠達(dá)到許多火箭科學(xué)家夢(mèng)寐以求的速度和燃油效率的最佳點(diǎn)。