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)預計於2028年啟程前往火星,這項任務將搭載「Skyfall」計畫下的微型直升機隊。此創舉的核心是核電推進(Nuclear Electric Propulsion, NEP)技術,旨在將太空探索推向全新境界,展示深空任務的強大推進潛力。
各方反應
去年夏天,當NASA噴射推進實驗室與AeroVironment公司首次揭露「Skyfall」任務概念時,業界曾對NASA派遣多架微型直升機探索火星低空的「大膽」計畫感到驚訝。畢竟,在「機智號」(Ingenuity)直升機成功驗證動力飛行技術後,直接部署一支機隊的策略,展現了NASA對於火星空中探測的雄心。然而,隨著「Space Reactor-1 Freedom」核動力星際飛船的加入,此次任務的焦點已從直升機隊本身,轉移至這艘劃時代的核動力星際飛船,其作為NASA首款核動力星際載具的地位,無疑更具里程碑意義。
背景補充
這艘「Space Reactor-1 Freedom」飛船的核心動力來源為核電推進(NEP)系統,其運作原理與地球上的核電廠有異曲同工之妙。簡而言之,太空船內的小型核分裂反應爐會產生大量熱能,這些熱能透過先進的電力轉換系統(例如高效閉環熱機)轉化為電能,再由電力驅動「電推進器」(如離子引擎),進而推動飛行器在深空中前進。
值得注意的是,核電推進與過去常見的放射性同位素熱電機(Radioisotope Thermoelectric Generator, RTG)核電池截然不同。儘管兩者都與「核」相關,但NEP是一種提供高效、強大推進力的「引擎」,適合需要快速加速或改變軌道的長距離深空任務。相較之下,RTG則是一種續航力極長的「電池」,它透過同位素的放射性衰變穩定發熱發電,主要用於確保科學儀器、電腦與通訊系統在數十年深空飛行中電力不虞匱乏,但本身不提供推進力。
「Space Reactor-1 Freedom」飛船搭載的核分裂反應爐功率超過20瓩(kW),燃料採用高含量低濃縮鈾(High-Assay Low Enriched Uranium, HALEU)與二氧化鈾,並存放在碳化硼輻射屏蔽層內。反應爐旁配備的先進封閉式布雷頓循環電力轉換系統,能高效地將反應爐產生的熱能,精準轉換為推進器所需的電力。
根據NASA的規劃,這項任務預計於2028年12月發射升空,目標是將核電推進技術從實驗室帶入真實太空環境,實際展示核反應驅動電推進器在深空任務中的應用可行性。發射後約48小時內,核分裂反應爐將啟動,隨後離子推進器便會利用核能點火。發射約一年後,「SR-1 Freedom」將抵達火星附近,屆時將釋放「Skyfall」計畫的關鍵科學酬載:三架微型火星直升機。這些直升機將直接進入火星大氣層,於空中部署並自行著陸,而非傳統透過著陸器攜帶。
後續觀察
此任務不僅代表NASA在太空推進技術上的一大躍進,更預示著未來深空探索任務可能不再受限於傳統化學燃料的推力與續航力。透過核電推進技術的驗證,人類探索太陽系乃至更遠星際的夢想,或許將開啟一個全新的篇章。截至2026年3月24日,相關進展持續受到全球太空社群的密切關注。


