美国卫星探测能力（美国砸3亿研制核动力卫星）

在2021财年美国拨款法案里，美国航天局（NASA）将1.1亿美元（约合7亿人民币）投入核热推进（NTP）研发，要打造一款核动力太空发动机。

NASA不是唯一想把核反应堆送到近地轨道的机构，据“太空新闻”报道：“为了应对兔子威胁”，2021年4月，美国国防部高级研究计划局（DARPA）给了通用原子、洛马和蓝色起源三家公司共2740万美元，用于开发军用核动力卫星。公开资料显示，2017年以来美国各机构在太空核动力引擎的研发投入近3亿美元（19亿人民币）。

美国核动力卫星想象图

什么是核热推进引擎？它到底有什么好处，让美国如此孜孜以求？

我们知道今天的火箭，无论是液体火箭还是固体火箭，它都是以化学燃料推进的。推进剂在发动机里燃烧产生大量热能，剧烈膨胀的高温气体从发动机喷口快速喷出产生推力，从而推动火箭向前飞行。

飞到太空的卫星需要精确地调整轨道，同时也为了克服空气阻力和地球引力，许多卫星上也会安装喷气发动机。只是卫星上的发动机大多比较小，有些离子推进发动机仅能吹动一张纸。

中国空间站安装了4台离子推进器

中国天宫空间站的天和核心舱上安装了4台离子推进器，尽管产生的推力非常小，但它们消耗的燃料（工质）也极少，可以抵消相当一部分空气阻力。

但当星链卫星入侵到空间站轨道，或者发现可能会与空间碎片相撞时，空间站必须在几个小时内抬升或者降低轨道高度，以避免毁灭性的撞击，这时候离子推进器就起不到作用。我们需要开启天舟货运飞船上的喷气发动机来推动空间站快速变轨，每一次变轨都会消耗大量燃料。

中国空间站利用天舟飞船推动变轨

有没有一种燃料消耗少、推力大、能让航天器实现快速变轨的发动机呢？理论上有，这就是核热推进（NTP）引擎。

化学引擎通过燃烧推进剂产生热气，航天器需要同时携带燃料和氧化剂，比如氢气和氧气、煤油和氧气、甲烷和氧气等等。核热引擎的原理就是利用核反应堆产生的高温直接加热推进剂（主要是液态氢），将它从液态直接加热到2500度高温的氢气从喷口喷出来，从而产生强大推力。

当使用液氢作燃料时，核引擎的理论比冲量比化学引擎高3~4.5倍，有效荷载增加1~3倍。如果把这种引擎装在长征2号火箭上，它能直接把空间站送入太空，根本不需要长征5号。

钱学森早年提出核动力火箭构想

早在1947年5月，钱学森就在美国提出用多孔石墨核反应堆产生“热射流”来推动火箭的构想。在其后的五、六十年代，许多科学家都有尝试制造核动力的火箭发动机，但后来都不了了之。1973年之后的几十年时间里，核引擎研究完全停止，不是没钱，而是因为它太危险。

航天发射是一项高风险的事业，火箭设计与制造过程中的任何一点瑕疵都可能造成发射失败，火箭在半空、甚至在发射台上被炸成碎片。如果火箭上有一个核反应堆，必然造成大面积的核污染，这相当于往自己头上扔核弹，没有谁愿意冒这么大的风险。

火箭凌空爆炸

把核引擎装在卫星上，让它飞离地球再开始工作行不行？听起来很不错。但这依然不能排除火箭发射失败可能造成的核污染，当卫星寿命终结，它早晚会落回地球并且在大气层里燃烧，那些剩余的危险放射性物质会污染大气和海洋，最终的受害者还是我们。

核卫星最终将污染地球

理论上核热引擎的性能要高于传统火箭发动机，但正是考虑到核污染的危害性，几十年来各国拒绝将它当作研发的方向。只是在向深空发射探测器时，才会在上面安装小型“核电池”，利用少量低浓度核物质衰变产生的热能来发电，这些探测器将飞向遥远的外太空，永远不会回到地球。

现在美国打着“登陆火星”、“躲避撞击”的旗号，投入巨资大力发展核动力卫星，其真实目的是搞太空军事化，试图在近地轨道的竞争中占据优势地位。

美国军用核卫星（DRACO）设想图

DARPA 战术技术办公室主任迈克尔·莱希（Michael Leahy）说核卫星是“我们想在太空进行的下一个大赌注”。事实上这个是以牺牲全人类的健康与安全作为筹码，一旦这种东西被大量发射到地球轨道，将会遗患无穷，我们必须加以警惕并坚决反对。