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据报道，美国宇航局(NASA)正在全力准备一项代号为“普罗米修斯” 的计划，借助核动力宇宙飞船登上火星。这是继20世纪60年代“阿波罗”号载人飞船登月之后，人类又一项宏伟的太空计划。
据悉，凭借这种造价高昂的核动力宇宙飞船，宇航员登上火星只需2个月时间。由于制订了严密的安全措施，所以NASA相信这种太空核动力系统应用前景将十分光明。
★科学家们充满憧憬
这种宇宙飞船使用的是一种小型核发电机，科学家们估计这种核动力飞船的飞行时速可达到每小时54000英里，相当于传统飞船的3倍。但是在新闻发布会上，NASA的官员坦承，就目前的研究水平而言，54000英里的时速还只是停留在理论上。
即使武装了这种核发电机，在飞船升空的最初阶段并用不上。只有当火箭载着这种核动力飞船脱离地球大气层之后，飞船上的常规动力才被切换成核动力。核发电机除了提供推进飞船所需的电力之外，还为飞船上的所有电子设备以及与休斯敦火箭发射中心的通讯联系提供电力保障。
对于美国发展的这种面向太空的核动力装置，美国以外的其他国家不免心存疑虑——谁能保证“山姆大叔”不利用它服务于军事目的呢？在冷战期间，美苏两大超级大国为了争霸而展开的太空竞赛至今让人记忆犹新。
但是科学家们对这种核动力飞船依然充满了憧憬——它不仅可以实现人类登陆火星的梦想，而且还使人类在月球上建造永久性基地以及探索冰冷的木星、卫星成为了可能。除此之外，它还使得无人飞船可以远及地球所在的太阳系之外的宇宙进行探险。即使这种探险之旅长达10年之久，也无需担心飞船上的动力耗尽。
众所周知，美国目前正为本国的年轻工程技术人才奇缺而大感头痛，所以NASA希望这项名字取自一位古希腊神话英雄的太空计划能够激发美国的孩子们对科技的兴趣。
★巨资注入 枯木逢春
NASA局长西恩·奇非说:“我们这个大胆的计划不仅仅涉及核推动力和发电机，而且还肩负未来十年里新技术革命的使命。”虽然“普罗米修斯”计划对于NASA的战略意义非同小可，但是自从美苏太空竞赛偃旗息鼓之后，NASA为了太空计划资金已面临着“四处化缘”的窘境。
其实，“普罗米修斯”计划带有很深的冷战烙印。早在1991年第一次“海湾战争”之前，前美国总统老布什就曾竭力支持搞这项计划。后来，由于美国国会的反对以及美国公众缺乏兴趣，该计划被迫中途下马。
如今旧话重提，美国公众对它的反应尚难以预料。尤其是当年美国经济持续低迷，而迫在眉睫的美伊战争预计将花费2000亿美元！尽管如此，美国的经济状况并非决定NASA太空计划的惟一因素。分析人士指出，当年尼克松总统启动“航天飞机”计划正逢美国经济衰退时期。目前，“普罗米修斯”计划已经得到了小布什政府在未来5年里总共10亿美元的资助，据统计，该计划今后得到的政府资助将远远不止这个数目。
有人说现在所用的常规动力火箭使人类最远只能到达月球，如果把浩瀚宇宙比做一个大海，这只能算是“在大海边上走了走”。因此，要想摆脱这种境地，核动力飞船是惟一的工具。
对此，西恩·奇非认为:“能够决定我们能以怎样的速度运动以及是否可以在太空之旅中生存下来的只有物理学定律。由于技术上的限制，过去40年来人类只能以几乎同样的速度飞行。如今我们有了新技术之后，突破了技术限制，想飞多远就飞多远，没人再会为我们的‘痴心梦想’争论不休了。”
其实，早在登月之前美国就已经制订了为了太空飞行的核反应堆计划，并在内华达州的沙漠进行了数次试验，为此花费了数十亿美元的资金。1965年，美国发射了第一个太空核反应堆，但是它只工作了43天。时至今日，它的“遗体”还在太空轨道上不停飞行着。就这样，这项太空核动力计划不幸夭折了。
★太空核动力的两种类型
太空核动力通常有两种类型:放射性同位素热电发电机(RTGs)以及反应堆能量系统(RPS)。目前，NASA的所有远太空(距离地球2亿英里)计划和行星的科学平台上(如阿波罗月球表层实验箱和“海盗”号火星探测器)使用的都是RTGs。20世纪60和70年代，NASA发射的好几种外层太空的行星探测器(如“先驱者”号、“旅行者”号等)上也无一例外地装备了RTGs，据说在它们上面，太阳能发电装置无法发挥作用。
RTGs的发电能力虽不如RPS，但是却非常可靠、经久耐用。与RTGs相比，RPS核反应堆最大的好处就是重量轻，所产生的能量大，所以可以被用于绕地球飞行的飞船、月球工作站甚至载人火星之旅。NASA、美国国防部以及能源部现在正联手开发一项名为“太空核反应堆”(SP-100)的技术。为了万无一失，这项计划先在地面上做一些可行性实验，发电功率从数百千瓦到数千千瓦不等。
按照设计，在完成使用之后，这种太空核反应堆将自行关闭，然后开始长达数百年的太空漫游，以便让其中的核燃料衰变到安全的水准。因此当它重返地球大气层时，整个反应堆系统不会有核裂变物质产生或者泄漏。
★“核燃料全封闭”
尽管这项太空计划的前景诱人，可是需要指出的是，安全问题对于核动力飞船是头等大事，尤其是太空舱内核辐射对于宇航员的健康影响。据统计，宇航员在飞船上所受到的核辐射剂量相当于每天接受8次胸透，当他们从太空返回地球时，他们的肌肉一般会减少30%，而骨质则减少10%。
为了最大限度地降低核辐射，NASA核动力系统的一个基本设计理念是“核燃料全封闭”，也就是确保装有核辐射物质的容器绝对密封，不能让一丁点核物质泄漏出来。
1964年的时候，人们尚未意识到“核燃料全封闭”的重要性。那时的设计理念是让RTGs在重返大气层时经燃烧后自生自灭。正是在这种设计理念的主导之下，当美国海军导航卫星“Transit 5BN”号化作一团火球坠落到印度洋莫桑比克海峡上空75英里时，其RTGs向大气层释放的辐射剂量约为1.7万居里，对环境造成了严重的污染。
正是吸取了这样的经验教训，设计者们才逐渐引进了“核燃料全封闭”的设计理念。
1968年5月，NASA的NimbusB1卫星从加利福尼亚州的范登堡空军基地发射升空之后，没有能够进入预先设定的轨道。卫星上当时装载的RTGs一头栽进了圣芭芭拉海峡。但是后来的检测结果表明，卫星上的RTGs并没有发生核泄漏。
1970年4月，准备实现第三次登月的阿波罗13号突然发生爆炸，宇航员奋力试图返航。当时的登月舱里同样也装载着一个RTGs，用于为飞船上的“阿波罗月球科学实验室”提供动力。当“阿波罗13”重返大气层接近地面的时候，飞船上登月舱被丢弃。登月舱内的RTGs随之坠入了太平洋岛国汤加国附近的海域。后来经对事发区域的空气和海水样本化验表明，没有核辐射迹象，也就是说RTGs上没有发生核辐射物质泄漏。
据悉，凭借这种造价高昂的核动力宇宙飞船，宇航员登上火星只需2个月时间。由于制订了严密的安全措施，所以NASA相信这种太空核动力系统应用前景将十分光明。
★科学家们充满憧憬
这种宇宙飞船使用的是一种小型核发电机，科学家们估计这种核动力飞船的飞行时速可达到每小时54000英里，相当于传统飞船的3倍。但是在新闻发布会上，NASA的官员坦承，就目前的研究水平而言，54000英里的时速还只是停留在理论上。
即使武装了这种核发电机，在飞船升空的最初阶段并用不上。只有当火箭载着这种核动力飞船脱离地球大气层之后，飞船上的常规动力才被切换成核动力。核发电机除了提供推进飞船所需的电力之外，还为飞船上的所有电子设备以及与休斯敦火箭发射中心的通讯联系提供电力保障。
对于美国发展的这种面向太空的核动力装置，美国以外的其他国家不免心存疑虑——谁能保证“山姆大叔”不利用它服务于军事目的呢？在冷战期间，美苏两大超级大国为了争霸而展开的太空竞赛至今让人记忆犹新。
但是科学家们对这种核动力飞船依然充满了憧憬——它不仅可以实现人类登陆火星的梦想，而且还使人类在月球上建造永久性基地以及探索冰冷的木星、卫星成为了可能。除此之外，它还使得无人飞船可以远及地球所在的太阳系之外的宇宙进行探险。即使这种探险之旅长达10年之久，也无需担心飞船上的动力耗尽。
众所周知，美国目前正为本国的年轻工程技术人才奇缺而大感头痛，所以NASA希望这项名字取自一位古希腊神话英雄的太空计划能够激发美国的孩子们对科技的兴趣。
★巨资注入 枯木逢春
NASA局长西恩·奇非说:“我们这个大胆的计划不仅仅涉及核推动力和发电机，而且还肩负未来十年里新技术革命的使命。”虽然“普罗米修斯”计划对于NASA的战略意义非同小可，但是自从美苏太空竞赛偃旗息鼓之后，NASA为了太空计划资金已面临着“四处化缘”的窘境。
其实，“普罗米修斯”计划带有很深的冷战烙印。早在1991年第一次“海湾战争”之前，前美国总统老布什就曾竭力支持搞这项计划。后来，由于美国国会的反对以及美国公众缺乏兴趣，该计划被迫中途下马。
如今旧话重提，美国公众对它的反应尚难以预料。尤其是当年美国经济持续低迷，而迫在眉睫的美伊战争预计将花费2000亿美元！尽管如此，美国的经济状况并非决定NASA太空计划的惟一因素。分析人士指出，当年尼克松总统启动“航天飞机”计划正逢美国经济衰退时期。目前，“普罗米修斯”计划已经得到了小布什政府在未来5年里总共10亿美元的资助，据统计，该计划今后得到的政府资助将远远不止这个数目。
有人说现在所用的常规动力火箭使人类最远只能到达月球，如果把浩瀚宇宙比做一个大海，这只能算是“在大海边上走了走”。因此，要想摆脱这种境地，核动力飞船是惟一的工具。
对此，西恩·奇非认为:“能够决定我们能以怎样的速度运动以及是否可以在太空之旅中生存下来的只有物理学定律。由于技术上的限制，过去40年来人类只能以几乎同样的速度飞行。如今我们有了新技术之后，突破了技术限制，想飞多远就飞多远，没人再会为我们的‘痴心梦想’争论不休了。”
其实，早在登月之前美国就已经制订了为了太空飞行的核反应堆计划，并在内华达州的沙漠进行了数次试验，为此花费了数十亿美元的资金。1965年，美国发射了第一个太空核反应堆，但是它只工作了43天。时至今日，它的“遗体”还在太空轨道上不停飞行着。就这样，这项太空核动力计划不幸夭折了。
★太空核动力的两种类型
太空核动力通常有两种类型:放射性同位素热电发电机(RTGs)以及反应堆能量系统(RPS)。目前，NASA的所有远太空(距离地球2亿英里)计划和行星的科学平台上(如阿波罗月球表层实验箱和“海盗”号火星探测器)使用的都是RTGs。20世纪60和70年代，NASA发射的好几种外层太空的行星探测器(如“先驱者”号、“旅行者”号等)上也无一例外地装备了RTGs，据说在它们上面，太阳能发电装置无法发挥作用。
RTGs的发电能力虽不如RPS，但是却非常可靠、经久耐用。与RTGs相比，RPS核反应堆最大的好处就是重量轻，所产生的能量大，所以可以被用于绕地球飞行的飞船、月球工作站甚至载人火星之旅。NASA、美国国防部以及能源部现在正联手开发一项名为“太空核反应堆”(SP-100)的技术。为了万无一失，这项计划先在地面上做一些可行性实验，发电功率从数百千瓦到数千千瓦不等。
按照设计，在完成使用之后，这种太空核反应堆将自行关闭，然后开始长达数百年的太空漫游，以便让其中的核燃料衰变到安全的水准。因此当它重返地球大气层时，整个反应堆系统不会有核裂变物质产生或者泄漏。
★“核燃料全封闭”
尽管这项太空计划的前景诱人，可是需要指出的是，安全问题对于核动力飞船是头等大事，尤其是太空舱内核辐射对于宇航员的健康影响。据统计，宇航员在飞船上所受到的核辐射剂量相当于每天接受8次胸透，当他们从太空返回地球时，他们的肌肉一般会减少30%，而骨质则减少10%。
为了最大限度地降低核辐射，NASA核动力系统的一个基本设计理念是“核燃料全封闭”，也就是确保装有核辐射物质的容器绝对密封，不能让一丁点核物质泄漏出来。
1964年的时候，人们尚未意识到“核燃料全封闭”的重要性。那时的设计理念是让RTGs在重返大气层时经燃烧后自生自灭。正是在这种设计理念的主导之下，当美国海军导航卫星“Transit 5BN”号化作一团火球坠落到印度洋莫桑比克海峡上空75英里时，其RTGs向大气层释放的辐射剂量约为1.7万居里，对环境造成了严重的污染。
正是吸取了这样的经验教训，设计者们才逐渐引进了“核燃料全封闭”的设计理念。
1968年5月，NASA的NimbusB1卫星从加利福尼亚州的范登堡空军基地发射升空之后，没有能够进入预先设定的轨道。卫星上当时装载的RTGs一头栽进了圣芭芭拉海峡。但是后来的检测结果表明，卫星上的RTGs并没有发生核泄漏。
1970年4月，准备实现第三次登月的阿波罗13号突然发生爆炸，宇航员奋力试图返航。当时的登月舱里同样也装载着一个RTGs，用于为飞船上的“阿波罗月球科学实验室”提供动力。当“阿波罗13”重返大气层接近地面的时候，飞船上登月舱被丢弃。登月舱内的RTGs随之坠入了太平洋岛国汤加国附近的海域。后来经对事发区域的空气和海水样本化验表明，没有核辐射迹象，也就是说RTGs上没有发生核辐射物质泄漏。