美欲將核動力引入太空

近年來,美軍投入大量經費,用於核火箭技術的研發

媒體報道美國國防部高級研究計劃局(DARPA)4月9日授予通用原子公司一份價值2200萬美元的合同,用以設計一款能裝載於航天火箭的小型核反應堆,引發外界關注。近年來,美軍對於太空的開發利用始終保持濃厚興趣,研發核動力火箭更透露出美軍加緊搶佔“高新”領域技術制高點戰略圖謀

戰略意圖明顯

過去70餘年來,機動式核反應堆主要搭載於艦船上。隨着美國軍事戰略重心開始着眼於新一輪太空競賽,圍繞核技術的創新漸漸瞄準大氣層之外。美國政府認爲“在太空探索中使用小型模塊化核反應堆……將確保美國保持並提高自身的領先主導地位”。

近年來,DARPA航天技術的研發,始終同美軍太空戰略密切關聯。自2014年美軍提出第三次抵消戰略以來,DARPA相繼實施“無人空天飛機項目”“鳳凰計劃”等,爲美搶佔太空軍事行動主導權提供支持。美國2019財年航天預算高達2.76億美元,並首次出現超1億美元的航天子項目。2020年,核動力推進系統被列爲美國國防部重點項目。在2020年12月召開的美國太空會議上,時任副總統彭斯多次暗示“未來將着重發展核動力載人深空探測任務”,以保持美國在深空探索領域的優勢地位。可以預見,DARPA此次力主開發核動力火箭,其目的不僅在於增強美國的太空探索能力,更有爭奪太空主導權的戰略意圖。

儘管從技術角度看,“無限續航”的核動力推進系統相較於傳統推進系統,可以更好地滿足開發深空的需求。然而,現有核動力發動機主要以鈾235爲燃料,其通過核裂變釋放能量,意味着核動力火箭將產生劑量輻射,並不利於人類在外太空長期作業。儘管DARPA一再強調可運用諸多手段消除輻射對人體的危害,但其實際效果始終未得到公開驗證。相關技術能否實際應用,有待時間檢驗

國際輿論認爲,一方面,攜帶一定當量核燃料的核動力火箭宛如“洲際核導彈”的翻版,一旦出現空中解體事故放射性物質將對周遭環境造成嚴重污染。另一方面,從大國博弈的角度來看,一旦美軍率先研發並裝備核動力火箭,勢必打破平衡引發新一輪太空軍事競賽,對構建和諧的太空開發環境造成負面影響

多領域的軍事應用

雖然美國官方談及更多的是太空探索,但小型核反應堆的運用環境不只是太空。

近年來,美國軍方對開發高性能和高機動性能源解決方案興趣濃厚。2016年,五角大樓下屬委員會提出關於機動式核反應堆的研究意見,詳細列舉成本、技術可行性、安全及後勤問題,並得出結論:可靠、豐富和可持續的能源供給是未來戰爭的重要支撐,小型模塊化反應堆將解決美軍內陸邊遠地區軍事設施能源問題,爲國防需求提供多種能源選項

現代化軍隊日益依賴複雜的傳感器火炮防空系統、通信網絡、電子戰設備,需要巨大的能源支持。2018年,美國陸軍後勤部門曾表示,希望部隊能在缺少補給的情況下在前沿部署場景運轉一週。機動式核反應堆成爲能源支持的重要選擇。2019年,美軍“戰略能力辦公室”要求民間承包商爲機動式核反應堆的“創新科技和方法”提出建議,研發出能用拖車運輸機運送併產生“千萬瓦級別電量的小型核裝置。2020年,五角大樓簽署的兩份涉及機動式核反應堆的合同,最終都將劃歸美國陸軍使用。

由此可見,美軍一直試圖走在機動式核反應堆研究和應用的前列,是關鍵參與者推動者。(李晉陽 程柏華