据 meiguo.com 于 2025 年 9 月 11 日收到的消息 ‣ 美国橡树岭国家实验室近日建立核反应堆模拟测试装置，旨在解决核动力太空推进系统的技术难题。该装置用于研发未来可将宇航员送往火星的核动力火箭发动机，突破传统化学火箭的性能限制。

长期以来，化学火箭技术已接近理论极限。例如，将一吨有效载荷送入地球轨道需消耗约16吨燃料，登陆月球则每吨载荷需消耗1000吨燃料。阿波罗计划的土星五号火箭发射时规模庞大，返回时仅剩指令舱大小。

图源：NASA

核动力火箭通过将氢气加热至3000开尔文再喷出，推力和比冲可达到化学火箭的两倍。但其核心挑战在于精确控制高温防止熔毁，以及实现高度放射性反应堆的远程智能调控。

核动力火箭研发已超过八十年。美国国家航空航天局在1960年代曾进行NERVA项目地面试验，但当时控制系统仅类似家用面包机的简单预设。未来太空任务需更灵敏的自动控制系统。

橡树岭实验室的模拟试验台围绕虚拟反应堆布置六个控制鼓，内置精密测量设备。水与空气混合流模拟氢推进剂，系统集成涡轮泵和多种传感器实现全面测试。

该装置由NVIDIA Jetson单板计算机控制，通过MQTT协议快速传输数据。采用虚拟反应堆设计确保安全，便于科研人员及时调整方案。

“试验台提供安全环境测试自动化控制系统极限，确保问题在地球解决，无需等待宇航员在太空应对。”实验室研究员Brandon Wilson表示。

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