DARPA 敏捷地月作战演示火箭（DRACO）的艺术家构想，该火箭采用核热推进技术。（图片：DARPA）

华盛顿——据一位高级官员称，美国国防高级研究计划局（DARPA）决定终止已开展五年的敏捷地月作战演示火箭（DRACO）项目，该项目旨在开发用于航天器的核热发动机，原因是评估结果显示其成本不再与收益相匹配。

DARPA 副主任罗布·麦克亨利 (Rob McHenry) 周三对米切尔研究所表示：“DRACO 最初的构想是在发射成本大幅下降之前提出的，这主要得益于 SpaceX 的能力，而 Starship 如果能够投入使用，发射成本还会继续下降。”

“而且当时的分析也表明，核热推进可能是一系列与国家安全相关的问题以及太阳系探索的最佳解决方案。然而，随着该计划的实施，这两个假设都开始变得越来越不可靠。随着发射成本的下降，相对于实现该技术所需的巨额研发成本，核热推进的效率提升看起来越来越不像是一种正的投资回报率，”他说。

DRACO于2020年启动，耗资1000万美元，当时被称为“火箭上的反应堆”（ROAR）——但后来科学家们认为这个名字可能会引起负面关注。其目标是开发和演示“高浓度低浓缩铀（HALEU）核热推进（NTP）系统”。NASA 当时正在研发类似的核热推进火箭 (NTR)，两家机构于 2023 年携手推进该项目。根据协议，NASA 负责研发发动机，DARPA 负责研发航天器。

本月初，Ars Technica首次报道了 DRACO 的失败，因为 NASA 的 2026 财年预算请求取消了该项目。

核反应堆（NTR）利用核裂变（原子分裂）来发电，就像陆地上的核反应堆发电一样。它们使用低浓缩铀（浓度在5%到20%之间）的铀235（U-235）。浓缩铀浓度在3%到5%之间时，铀235是商用轻水反应堆的基本核燃料；美国海军的核反应堆则使用浓缩铀浓度达到90%的铀235燃料。

根据美国国防高级研究计划局 2023 年的情况说明书，核推进“提供的推力重量比比电力推进高出约 10,000 倍，效率比空间化学推进高出 2 到 5 倍”。这种发动机可以实现长时间、长距离的太空飞行，例如前往月球或火星。从五角大楼的角度来看，这可能包括未来太空部队在地球和月球之间广阔的地月空间区域开展行动，或需要高速高频机动的反太空任务。

麦克亨利表示，NTR 的效率仍然高于当今火箭发动机的化学推进系统，但未来可能不足以抵消其成本。“这仍然是一个潜力所在。但是，即使我们能够以足够低的成本发射足够的推进剂，也需要很长时间才能恢复到以前的效率。因此，国家安全运营部门对该技术的兴趣正随着人们对差异化价值的认知而下降，”他说。

然而，目前，这种未来能力取决于SpaceX的星际飞船能否兑现其承诺，能够携带大量有效载荷到达火星。自2023年以来，该公司已进行了九次测试，其中只有四次被认为是成功的，六次以爆炸告终，其中包括SpaceX认为成功的第一次测试，因为飞船飞行了四分钟后就爆炸了。此外，SpaceX原计划于本月晚些时候发射的最新星际飞船运载火箭于6月19日晚在测试台上爆炸。

麦克亨利指出，还有另一种核技术可能比核反应堆更具成本效益：利用小型核反应堆在航天器上发电。使用这种反应堆可以消除航天器上大型且易损坏的太阳能电池板为子系统供电的需要，甚至可以用于为卫星机动电力推进系统供电。

“NASA和其他机构随后的分析表明，核电推进可能是更优的长期解决方案。我实际上认为，对于国家安全任务来说，这实际上也是一个更优的解决方案，因为太空领域的动力可能与推进效率一样，是关键的推动因素，”他说。

美国空军研究实验室于2022年启动了一项名为“联合新兴技术供应在轨核能”的双管齐下核能发电项目。该实验室于2023年与洛克希德·马丁公司、西屋政府服务公司和直觉机器公司签订了合同，要求在今年年底前交付反应堆和航天器的设计方案。

麦克亨利表示，DARPA 还在考虑一个与核电推进相关的新项目。“我们是否愿意考虑下一个核电项目应该是什么样子？当然。我知道我们的项目经理正在探索这个问题。”他说。