利用气凝胶承载铀也许能研发出新一代太空引擎

在太空中的行进方式，目前除了光帆及化学燃料之外，科学家也正在积极寻找其它办法，例如：核动力火箭引擎。

光帆的寿命虽长，但马力不足; 而一般化学燃料引擎则刚好相反，马力够大，但寿命很短。 近期，美国国家航空航天局的先进概念研究机构（NASA’s Institute of Advanced Concepts，以下简称NIAC）已经向一间名为正子动力的公司提供了一笔资金，用于开发「核分裂碎片火箭引擎（nuclear fission fragment rocket engine，以下简称FFRE）」， 它可以在化学引擎的马力及光帆的寿命之间取得平衡。

FFRE本身并不是什么新概念，FFRE基本上利用了与地球上的核电厂大致上相同的核分裂过程，不仅能发电，也可以产生推力，自然优点就有高比冲和极高的功率密度，只不过要能够正常使用还需要克服巨大的技术障碍，例如需要复杂的电浆悬浮形式，正子动力公司寄望于两种不同的程序来合作完成这项需求。

第一道程序是将核分裂材料放进超轻气凝胶（aerogel）中，气凝胶是一种极度轻盈的材料，在其中嵌入核分裂的燃料颗粒，将使燃料固定在一起，又能让整体结构够轻而能送入轨道。 但是气凝胶本身的结构并不能在它们分裂时容纳核分裂碎片，要做到这一点还需要第二道程序：超导磁铁。 超导磁铁通常用于实验核融合反应，使其容纳加热后的核融合物质，否则会破坏任何正常的材料。 在FFRE中加入超导磁铁可以将核分裂碎片引导至同一个方向并有效地转变为推力，此外还不容易令碎片破坏引擎的其它部位。

图说：气凝胶是世界上最轻密度最低的固体，含有99.8%的空气，而它的超强隔热能力更是令人惊艳。

截至目前为止，这些还都只是理论，但NIAC的目的正是如此，替初期开发提供资源及降低风险，或许有朝一日，FFRE能达到许多火箭科学家梦寐以求的速度及燃料效率。 （编译/许晋翊）

资料来源：Science Alert

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