核推進的空間應用淺析

廖宏圖（1.上海空間推進研究所，上海201112；2.上海空間發動機工程技術研究中心，上海201112）

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核推進的空間應用淺析

廖宏圖1，2
（1.上海空間推進研究所，上海201112；2.上海空間發動機工程技術研究中心，上海201112）

摘要：首先通過比較太陽系各天體探測所需速度增量與各種推力器能達到的噴射速度，闡明核推進對于太陽系探測的重要性；隨后，在簡要介紹幾個典型的基于核推進的空間任務設計方案后，通過參數化宇航動力學分析，闡明在當前或近期可達到的技術水平下，基于各種核推力器的航天器所能實現的任務能力，并比較分析各自的優劣，指明改進方向。分析表明，化學推進的適用范圍極其有限，要真正實現太陽系內廣闊區域的大規模探索開發，必須依靠核推進；基于固堆核熱推進的當前技術指標已經能夠滿足相當一部分雄心勃勃的航天任務需要，在不遠的將來實現廣泛應用是可以預期的；核電推進盡管在技術上已經可以實現，但要能夠在近期的航天愿景任務中獲得超越固堆核熱推進的優勢，尚須在技術上實現進一步突破，尤其需要大幅降低核電源質量。

關鍵詞：核推進技術；應用分析；宇航動力學；性能比較

0　引言

核能源的質量密度極高，以核能驅動的核推進具有巨大的潛力，已成為人類踏足太陽系內以致更遙遠天體的強有力工具。固堆核熱推進及以固堆空間核電源驅動的核電推進是在近期可預期實現空間應用的核推進技術，目前已完成了多套設計方案。……