新型核裂变直接推动火箭，得到了美国先进概念计划资助

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气凝胶，将用于稳定新FFRE中的裂变燃料。资料来源：美国宇航局/瑞安·威德

除了太阳帆和化学推进之间的典型争论之外，在太空中航行的新颖推进想法最近似乎不多，还有一种潜在的第三条道路——核火箭发动机。虽然我们之前在UT讨论过它们，但美国宇航局的先进概念研究所已经向一家名为Positron Dynamics的公司提供了一笔赠款，用于开发一种新型的核裂变碎片火箭发动机（FFRE）。它可以在化学发动机的马力和太阳帆的寿命之间取得平衡。

FFRE本身并不是一个新概念，但许多FFRE在被认为有用之前需要克服巨大的技术障碍。它们的优点，如高比冲和极高的功率密度，被它们的缺点所抵消，例如需要复杂形式的等离子体约束。

Positron Dynamics希望通过利用来自其他研究领域的两个独立突破来打破这种平衡。

第一种新方法是将裂变材料放入超轻气凝胶中。

第二种是用超导磁体来容纳这些裂变粒子。

FFRE基本上利用与地球上的发电核电站相同的核过程。然而，它们不仅产生电力，还直接产生非常高的推力。但是，将一整条铀燃料（例如地球上裂变反应堆中使用的铀燃料）送入太空是不切实际的。

将燃料本身嵌入已知最轻的人类物质之一中可以解决这个问题。气凝胶是非常通风的材料，当有人拿着它们时看起来很空灵，就像上面的主图一样。将用于裂变反应的燃料颗粒嵌入其中将是一种将燃料保持在一起的便捷方法，同时仍然允许整体结构足够轻以被送入轨道。

然而，气凝胶本身的结构在分裂时对约束裂变碎片没有多大作用。要做到这一点，需要巨大的外力，这就是超导磁体的用武之地。

超导磁体通常用于实验聚变反应堆，它们用于容纳加热聚变燃料所需的等离子体，否则会破坏任何正常材料。鉴于最近对聚变研究的所有兴趣，高温超导强磁铁也受到了额外的研究关注。

在FFRE中添加超导磁体将允许工程师将裂变碎片引导到同一方向，有效地将它们转化为推力矢量。它还有一个额外的优点，那就是不允许碎片破坏引擎的任何其他部分。

到目前为止，这一切都是非常理论上的，因为还有很多障碍需要克服。但这正是NIAC的目的——为早期项目提供资金并试图降低风险。也许有一天，FFRE将能够达到许多火箭科学家梦寐以求的速度和燃油效率的最佳点。

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