美國國家航空暨太空總署(NASA)近日宣布,其首艘核動力星際飛船「Space Reactor-1 Freedom」(SR-1 Freedom)任務已排定,預計於 2028 年 12 月發射。這項創新任務將搭載「Skyfall」計畫的微型直升機隊前往火星,旨在展示核電推進(NEP)技術在深空探索中的應用可行性,為未來更遠距離的太空旅行奠定基礎。
任務核心:核電推進與火星直升機部署
根據 NASA 揭露的任務規劃,SR-1 Freedom 飛船的核心技術為核電推進(NEP)系統,其運作原理與地球核電廠相似,透過搭載的小型核分裂反應爐產生大量熱能,再將熱能轉換為電能,進而驅動電推進器(例如離子引擎)推動飛行器前進。此技術被視為突破傳統化學燃料限制的關鍵,能為長距離星際任務提供高效且強大的推進力。
此核動力飛船預計在發射後 48 小時內啟動核分裂反應爐,並利用核能點火離子推進器。發射約一年後,SR-1 Freedom 將抵達火星附近,屆時將釋放 Skyfall 計畫的關鍵科學有效載荷:三架微型火星直升機。這些直升機將直接於火星大氣層中部署並自行著陸,而非透過傳統著陸器攜帶,此部署方式為火星探索帶來全新模式。
核電推進技術解析與深空探索意義
核電推進(NEP)與過去用於其他太空船的放射性同位素熱電機(RTG)核電池有所不同。NEP 系統被設計為「引擎」,能夠高效提供強大推力,使太空船加速或改變軌道,特別適合需要快速抵達目標或執行複雜軌道機動的長距離任務。相較之下,RTG 則是一種續航力持久的「電池」,它透過同位素的放射性衰變穩定發熱發電,確保科學儀器、電腦及通訊系統等設備在深空飛行數十年都能持續運作,而無核爆風險。
SR-1 Freedom 飛船配備了功率超過 20 瓩的核分裂反應爐,燃料採用高含量低濃縮鈾(HALEU)與二氧化鈾,並儲存於碳化硼輻射屏蔽層中。反應爐旁設有先進的封閉式布雷頓循環電力轉換系統,專門將反應爐產生的熱能高效轉換為推進器所需的電力。這項技術的展示,預示著人類深空探索能力將大幅提升,為探索太陽系邊緣乃至更遠的星際空間開啟新的可能性。