NASA完成空间核推进冷流试验,DRACO计划遭取消
摘要
NASA Marshall空间飞行中心完成了1960年代以来首次全尺寸核反应堆冷流试验,模拟核热推进操作。GA-EMS进行了高温氢环境燃料测试,验证了核热推进系统的高效性能。然而,DARPA与NASA的DRACO计划因预算削减和SpaceX降低发射成本而被取消,使核热推进技术发展遭遇挫折,但NASA仍与合作伙伴继续推进相关研究。

位于Alabama的NASA Marshall空间飞行中心(MSFC)的工程师们完成了自1960年代以来首次全尺寸核反应堆原型机的冷流试验,以支持空间核推进技术。该装置类似一个100加仑的圆桶,模拟核热推进操作,其中氢推进剂通过裂变加热,排气效率是化学火箭的两倍。
这些试验于2025年7月至9月期间在BWX Technologies(BWXT)建造的小型(44×72英寸)工程开发单元上进行,模拟了无核反应的推进剂流动,证明该设计能抵抗破坏性振动和压力波。超过100次试验提供了五十多年来最详细的流动数据,验证了未来飞行系统的模型。
“我们不仅仅是在验证一项新技术,”MSFC空间核推进办公室主任Jason Turpin表示。“这个试验系列为类似飞行的空间反应堆设计提供了五十多年来最详细的流动响应数据,是开发具备飞行能力的系统的关键垫脚石。”
2025年早些时候,General Atomics电磁系统公司(GA-EMS)在MSFC完成了多项重要的高影响试验,以推进核热推进(NTP)反应堆技术的发展。这旨在用于快速、灵活的环月运输和深空任务,包括人类火星任务。试验与NASA合作进行,以验证GA-EMS设计特定的核燃料是否满足高性能规格要求,能够承受太空中预期的极端运行条件。GA-EMS根据Battelle能源联盟(BEA)Idaho美国国家实验室(INL)管理的合同为NASA进行了试验。
核燃料样品在热氢流中进行了测试,并经历了六个热循环,温度迅速升至峰值2600 K(开尔文)或4220°华氏度。每个循环包括在峰值性能下保持20分钟,以证明燃料材料屏蔽免受热氢侵蚀和退化的有效性。还进行了具有不同保护特征的额外试验,以提供关于不同材料增强如何在类似反应堆条件下提高性能的进一步数据。
GA-EMS核技术与材料副总裁Christina Back博士指出:“据我们所知,我们是第一家使用NASA MSFC紧凑燃料元件环境试验(CFEET)设施成功测试和演示燃料在代表性氢温度和升温速率下热循环后存活能力的公司。”
她补充道:“我们还在GA-EMS实验室的非氢环境中进行了试验,证实燃料在高达3000 K的温度下表现异常出色,这将使NTP系统比传统化学火箭发动机效率提高两到三倍。我们很高兴继续与NASA合作,因为我们正在成熟和测试燃料,以满足未来环月和火星任务架构的性能要求。”
NASA的空间核推进办公室在技术演示任务计划下,正与BWXT等合作伙伴共同领导开发工作。
早期的敏捷环月操作演示火箭(DRACO)计划是国防先进研究计划局(DARPA)和NASA之间开发和测试在轨核热推进(NTP)系统的联合倡议,于2025年年中被有效取消。
该计划目标是在2027年进行核动力火箭的在轨演示,作为2026财年总统预算请求的一部分被终止,该预算请求提议大幅削减NASA的技术开发资金。这些削减取消了核热推进(NTP)和核电推进(NEP)项目的资金。
DARPA和NASA引用了不断变化的要求,DARPA得出结论认为,传统化学空间发射成本的迅速降低(由SpaceX推动)使得核热推进的高研发成本在经济上不那么有吸引力。2023年被选中设计飞行器的Lockheed Martin表示失望。
这次取消被描述为核动力太空飞行引入的重大挫折,使近期努力回归传统化学技术。虽然联邦计划已正式“完成”并将其知识转移给NASA和其他国防部部门,但该技术仍引起私营公司的兴趣。然而,没有政府支持,2027年的试验飞行被无限期搁置。尽管遭遇挫折,NASA仍在坚持。2025年的合同延期授予了General Atomics和Standard Nuclear(Ultra Safe Nuclear Technologies的收购方)。
