NASA开始为Mars 2020火星车的核动力装置提供燃料

为什么说宇宙是在一次大爆炸中创生的?其直接证据来自三方面的观察结果：第一，也是最直接的，宇宙现在还在膨胀；第二，宇宙中处处弥漫着热辐射，它是宇宙大爆炸时产生原始炽热火球暗淡下去的余辉；第三，天文学家观测到的宇宙化学元素可以描绘宇宙从产生到发展的轨迹。

然而，大爆炸之前发生了什么?是什么原因使大爆炸得以发生?爆炸的中心在哪里?宇宙的边缘在哪里?其实这些问题完全错误地理解了大爆炸的含义。大爆炸并不是众多星系从一个公共中心猛烈扩散到无限真空的深处，在这里，空间本身在大爆炸中产生，时间本身也在大爆炸中产生。出现空间的那个小点并不是定位在任何物体之上的，它不是一种被虚无包围着的物体，而是被无限压缩了的空间本身的创始点。小点也不是在一个无限持续的时间里一直驻留在那里的，它即时从无中出现，并立即膨胀，物质事件本身就是在这个小点上开始的。时间和空间与物质宇宙同样有个创始点，这大概是大爆炸理论最关键最难理解的地方。

这个小小的创始点在专业上称为奇点。当你按时间回溯，宇宙就越来越缩小，时空曲率无限增大，直到奇点处成为无穷大。粗略地说，它类似于圆锥的锥顶，圆锥结构逐渐变细，直到一个无限尖的点而终止，空间和时间就从这里开始。

这个概念一经接受，那么“大爆炸之前发生了什么”这样的问题显然是没有意义的了，未曾有过“大爆炸之前”这样的时期，因为时间与大爆炸一起开始。不幸，这个问题经常被用这样简单的话来回答：“大爆炸之前什么都没有带”许多人把“什么都没有”又解释成一无所有的空间，但正如上文所竭力指出的那样，空间并不先于大爆炸存在。

难道这里的“无”指的是空间从其中涌现的某种更微妙的有如“前空间”的东西?或者是某种抽象的状态?

都不是，就像斯蒂芬·霍金谈到的，“北极的北边是什么地方?”这个问题也可以用“无”来回答，不是因为那里有个神秘的“无极陆地”，而是因为所提到的区域压根不存在，不仅是物理学上不存在，而且也是逻辑上不存在。所谓“宇宙大爆炸之前的时期”，情况就像这样。

时间有一个确定的开端吗?

假如时间不是永远存在，那么是否可以确信一定存在一个间断点，在某时某刻突然地“打开开关”?如果是这样，这就意味着存在着一个第一次的事件，或叫首次事件。这个首次事件并不同于其它的普通事件，因为在它之前没有任何事件产生，这是一个无因果关系的事件——一个奇怪的超自然事件。这一点肯定无疑吗?

不一定。举例来说，存在一个比零大的最小实数吗?显然没有。任选一个正实数，如十亿分之一、万亿分之一……这个数总能被减半，并可再减半下去，获得一个比前一次选定的数更小的数。同理，假如时间是连续的，那么，在任何一个时刻(如十亿分之一秒，万亿分之一秒……)，总有一个时刻在它之前。这里，我们无法发现一个确定的初始时刻。

当然，时间也有可能是不连续的，就像放电影一样，电影的每张画片是静止的，但以飞快的速度放映出来时，就给了我们一种连续性的幻觉。巨型宇宙戏剧是否也像放映一系列不连续的静态帧的电影(每秒25帧)那样，从我们身边转瞬即逝，而我们甚至并未注意到这些事件的连接点，致使我们以为时间原本就是连续的?确实已经有人提出了这样的设想，不过还没有找到这样的证据。今天，物理学家能够研究的时间最小尺度已经达到l0～26秒，仍然没有发现关于时间不连续性的线索。

时间的开始有原因吗?

那么，到底为什么时间和空间突然地“打开开关”?在日常生活中我们很少怀疑一切事件都有原因，一座桥坍塌了，那是因为它负荷过重了；雪融化了，那是因为空气热起来了；一棵树长起来了，那是因为种下了树种……

我们的头脑是使用原因和结果这种因果链来思考问题的，凡事件必有原因。由于正常的因果关系是在时间中发生的，因而有一种自然的倾向是，设想有一个按时间往回伸展的因果链，最终可以追溯到宇宙创生时刻的第一原因。但是，每一事件都有一个原因吗?会不会有些东西没有任何理由就可以出现呢?有。按照量子理论的设想，粒子就可以在没有原因的情况下不知从什么地方冒出来。量子理论是物理学的分支，它适用于亚原子世界，其特点为海森堡测不准原理所表达。按照这个原理，粒子的行为通常是不可预测的，你不可能确切知道一个粒子在这一时刻和下一时刻之间要干什么，该粒子的运行轨迹本质上是随机的，它只是毫无节奏又毫无理由地突然在那里蹦出来。

当把量子理论应用于宇宙的创生时刻，那个比粒子还小的尖尖的小点就服从量子理论，不需要任何理由，时间和空间会自发地产生，从原先没有任何时空的地方突然出现，就如同粒子自发地、没有原因地冒出来一样。宇宙的创生没有任何原因，这是量子理论的自然结果。

1932年勒梅特首次提出了现代宇宙大爆炸理论：整个宇宙最初聚集在一个“原始原子”中，后来发生了大爆炸，碎片向四面八方散开，形成了我们的宇宙。从此之后，大爆炸理论成为众多科学家争论的焦点。在近日葡萄牙举行的宇宙论大会上，两派持不同意见的科学家再次对这个宇宙的起源学说展开了争论。

宇宙大爆炸仅仅是一种学说，是根据天文观测研究后得到的一种设想。

大约在50亿年前，宇宙所有的物质都高度密集在一点，有着极高的温度，因而发生了巨大的爆炸。大爆炸以后，物质开始向外大膨胀，就形成了今天我们看到的宇宙。大爆炸的整个过程是复杂的，现在只能从理论研究的基础上描绘过去远古的宇宙发展史。在这150亿年中先后诞生了星系团、星系、我们的银河系、恒星、太阳系、行星、卫星等。现在我们看见的和看不见的一切天体和宇宙物质，形成了当今的宇宙形态，人类就是在这一宇宙演变中诞生的。

人们是怎样能推测出曾经可能有过宇宙大爆炸呢？这就要依赖天文学的观测和研究。我们的太阳只是银河系中的一两千亿个恒星中的一个。像我们银河系同类的恒星系 —— 河外星系还有千千万万。从观测中发现了那些遥远的星系都在远离我们而去，离我们越远的星系，飞奔的速度越快，因而形成了膨胀的宇宙。

对此，人们开始反思，如果把这些向四面八方远离中的星系运动倒过来看，它们可能当初是从同一源头发射出去的，是不是在宇宙之初发生过一次难以想像的宇宙大爆炸呢？后来又观测到了充满宇宙的微波背景辐射，就是说大约在150亿年前宇宙大爆炸所产生的余波虽然是微弱的但确实存在。这一发现对宇宙大爆炸是个有力的支持。

科学家惊爆宇宙秘密

美英几位物理学家日前提出的关于宇宙起源的新学说一鸣惊人：在“五维空间”中存在我们的宇宙和另外一个“隐藏”的宇宙。这一理论立刻引起宇宙学家的普遍关注。

中国科学院北京天文台原台长李启斌教授昨天从新闻媒体上看到这一消息后，马上登录美国普林斯顿大学物理系网站查找到相关论文。经过仔细阅读之后，李教授认为，这一学说将为宇宙起源的研究开创一个新的局面，因此受到科学界的普遍关注是必然的。

李教授说，由于被多年来不断发现的实际天文观察证据所支持，“宇宙大爆炸”学说如今已被科学界普遍接受。目前大爆炸发生1秒之后的宇宙膨胀历史都符合这一学说，但是如果追溯到150亿年之前宇宙年龄为10的负35次方秒的时候，宇宙应该被压缩到一个直径3毫米的区域中，但是在这么早的时候，速度最快的光线只能行进大约10的负25次方厘米。因此这一时间段宇宙究竟发生了什么人类一直不得而知。

李教授认为，新理论不仅解释了这一问题，而且运用了物理学的新理论“超弦”，这些都是开创性的。此前“宇宙大爆炸”理论运用的是爱因斯坦的量子理论。

新理论是由美国普林斯顿大学、宾夕法尼亚大学和英国剑桥大学的物理学家们共同提出的。他们认为，我们的宇宙和一个“隐藏的”宇宙共同“镶嵌”在“五维空间”中。在我们的宇宙早期，这两个宇宙发生了一次相撞事故，相撞产生的能量生成了我们宇宙中的物质和能量。

有趣的是，当有人提问，如果这一学说是正确的，那么会不会有另外一个宇宙从“五维空间”中出来将我们毁灭？提出这一学说的普林斯顿大学天文物理学家斯坦哈特教授回答说，这是可能的。“过程总是会重复它们自己”。

李启斌教授说，在人类不断寻找的物质世界各种规律中，宇宙的起源将是其中的提纲挈领。当他给中小学生作报告的时候，最常被提到的6个问题中排在第二位的就是宇宙的起源，仅次于“外星人”。这一难题的最终破解不仅有科学意义，还有哲学意义。

美国学者认为宇宙有前世

美国一位理论物理学家称，根据他建立的一个新时空数学模型，我们的宇宙并不是无中生有诞生的，它还有“前世”。

根据现行理论，科学家一般认为宇宙是137亿年前诞生的，这个被称为宇宙大爆炸的事件是一切的起点，包括时 间和空间。

在大爆炸开始的瞬间，宇宙中的一切都被压缩在一个“奇点”——体积为零、密度无限大的点中。在大爆炸之前，没有物质、空间和时间。

但美国宾夕法尼亚州立大学的理论物理学家马丁·波乔瓦尔德在新一期《自然物理学》杂志上发表论文称，大爆炸并不是时间的起点，我们的宇宙是前一个宇宙收缩之后因“反弹”而再度膨胀产生的。波乔瓦尔德的模型是以“圈量子引力论”为基础建立的，“圈量子引力论”是一种试图将爱因斯坦相对论与量子力学相结合的理论。波乔瓦尔德说，模型显示，在大爆炸开始的一瞬，我们的宇宙体积非常小但并没有小到零，能量极大却不是无穷大，并不是“奇点”。

模型还显示，大爆炸很可能是前一个宇宙的灭亡所触发的。与我们正在加速膨胀的宇宙不同，大爆炸开始之前，宇宙的“前世”处于收缩状态。计算表明它并不能收缩成一个没有体积的“奇点”，因为当温度和压力变得极大时，引力会变成斥力，阻止宇宙进一步收缩。

根据计算，由于积蓄的引力能量非常大，宇宙收缩到一定程度后会发生“大反弹”，就像皮球重重地砸在地上之后会反弹起来。波乔瓦尔德认为，“大反弹”触发了当前宇宙的膨胀，在我们这个宇宙中还有可能找到其“前世”遗留下来的痕迹。这个模型意味着大爆炸不是时间的开始，宇宙可能有着无限的过去与未来。但一些专家认为，波乔瓦尔德的这一假说还有待验证。

宇宙将现超级新太阳

据英国《独立报》5月29日报道，美国国家航空航天局（NASA）科学家已经通过卫星和地面望远镜发现两颗轨道非常接近的巨大恒星，它们将可能融合成为一颗精力旺盛的超新星，体积超过太阳的100倍。

科学家发现，这两颗轨道非常接近的巨星年龄不超过300万年，属于相对年轻的恒星。它们距离地球大约16.5万光年，被科学家命名为LH54-425。它们的体积分别为太阳的67和37倍。科学家精确研究后准确预测，随着两颗恒星体积的膨胀，它们的吸引力将越来越大，最终将合为一体，成为银河系中最大的恒星之一。

美国国家航空航天局科学家乔治·索恩本表示："两颗恒星的融合将会产生一颗"超级太阳"，就像是现在的船底座Eta星 (Eta Carinae)一样。实事上，船底座Eta星在100万年前也像LH54-425，是两颗独立的星球。目前我们发现这两颗早期的大型恒星是非常罕见的，这将使我们更清楚地了解超级恒星的形成过程。"

华盛顿天主教大学科学家罗西娜则表示："这两颗巨大恒星目前仍在进化之中，虽然他们与船底座Eta星时间上只相差100万年，但看起来却完全不同。"

加利福尼亚大学和得克萨斯大学天文科学组的领导者加森·史密斯表示："在现在的银河系中，恒星的爆炸非常常见，但像如此巨大的恒星却是令人难以置信的。因为这意味着，爆炸要释放出大约150倍太阳的能量，我们从来没有见到过这种现象。"

俄科学家否认宇宙诞于大爆炸

据俄罗斯《独立报》26日报道，当今全球大多数科学家都认为宇宙是大爆炸的产物。然而，俄罗斯动力工程研究所所长、技术科学博士维塔利-瓦西里耶维奇-布舒耶夫教授和莫斯科动力工程研究所所长、技术科学博士、前苏联国家科学技术奖获得者伊戈尔?彼得罗维奇?科普洛夫教授则认为，宇宙从未发生过“大爆炸”。

大爆炸论引向神创宇宙

根据大爆炸理论，星系连同其它所有的恒星和行星都产生于一个所谓有的奇异点。

这个奇异点中聚积了宇宙所有最原始的物质。然而，“大爆炸”理论还存在着一个巨大的缺陷，就是它无法回答大爆炸之前这一奇异点来源于何方？有人甚至认为，大爆炸理论的发展将把人们对宇宙诞生和灭亡的认识引向神创说。教皇约安-帕维尔二世曾在其书信中称当代的宇宙论与《圣经》中的论述不谋而合。

电磁宇宙说能解疑问

两位俄罗斯科学家称，电磁宇宙的设想可以回答诸多宇宙诞生的疑问。电磁宇宙理论的基本观点体现在三个方面：第一，宇宙将永远存在；第二，宇宙中的所有物质在各种频率范围内都发生着能量交换（从超低频至超高频）；第三，宇宙间的一切活动都是循环发生的（行星产生于黑洞，最后又坍缩成为黑洞），并遵循着守恒定律（能量、电荷、物质）。

星系诞生于黑洞放电

电磁宇宙理论的基本观点认为，宇宙是一个超环面系统，其中的众多星系都由宇宙磁场连接在一起，螺旋形的超环面宇宙磁场控制着所有的星系流。各个星系群由黑洞带隔开，而黑洞带就是孕育和产生星系之处。

根据电磁宇宙理论，黑洞造就了两种星系类型，一种是由负电子和质子构成的物质世界，另一种则是由正电子和反质子构成的所谓反物质世界。正是这两个世界之间存在的巨大的物质和电荷差异形成了给予宇宙生命与发展的能量。

星系就是在宇宙磁场存在的条件下诞生的，恒星系统和星系物质的运动则形成了宇宙的强大的电流。正如地球大气中雷雨天的放电现象，黑洞中也有放电现象，并且这些持续数十亿年的放电现象成就了众多星系的诞生和灭亡。

大爆炸说将被淡忘

电磁宇宙理论认为，宇宙中的大爆炸其实就是星系的诞生过程。由于宇宙间存在着无数的星系，所以可以推测，宇宙间的大爆炸每时每刻都在发生，也就是说，宇宙间的星系诞生和灭亡每秒都在发生着。

两位俄罗斯科学家认为，电磁宇宙理论的问世将使大爆炸理论随着时间的推移而被人们淡忘。因为物质和能量永远处于相互转换中，时间只不过是记录从一个事件到另一个事件的工具，事实上时间也是永恒的，生命的循环既没有始，也没有终。

专家称宇宙正不断加速膨胀

我们身处的宇宙已有近140亿岁了。它创造出了各种事物的原料，如恒星、行星、树、城市、汽车、甚至人类。我们的世界已经完成了。但宇宙仍在演变，它的结局到底怎样？目前，科学家提出了很多关于宇宙灭亡的推论。

有个说法指出，宇宙会耗尽能量并停止膨胀，恒星、星系、行星和所有原子都会开始塌缩，紧缩成针尖大小，这被称为大坍缩。

要了解宇宙是否会发生崩塌，科学家就必须先弄清，宇宙是否仍在膨胀，或膨胀的速度是否正在减慢。

通过测量1A型超新星的亮度，科学家就可以研究宇宙的死亡

美国劳伦斯·伯克利国家实验室教授、天体物理学家索尔·普密特通过寻找太空中的标记，研究宇宙的死亡。这些标记就是爆炸的恒星———1A型超新星。

他说：“只要找到足够的1A型超新星，你就能测量它们的亮度。亮度较高的超新星距离比较近，亮度越来越弱的超新星，一定是离我们越来越远。亮度很低的超新星，距离就很遥远了。”

1A型超新星很像制造重元素的超新星。但1A型超新星有个重要的特点，它们爆炸的亮度都是相同的。

这是因为它们形成的过程都一样。两颗恒星在重力的作用下互相绕行。其中一颗是缩小的高密度恒星，发出高热和白光，它就是白矮星。另一颗恒星则膨胀成庞然大物，它就是红巨星，它的燃料即将耗尽。这两颗恒星互相绕行时，白矮星会吸取伴星的气体，开始年复一年地长大。白矮星的质量达到太阳的1.44倍时，就会崩溃、塌缩，接着爆炸，释放出耀眼的光线和能量。每个1A型超新星都是在相同质量时爆炸。因此，宇宙各处都有相同的亮度和可见度。

天体物理学家普密特研究发现，宇宙的膨胀速度并未变慢

普密特需要找到数百个1A型超新星，并测量它们远离我们的速度。

通过比较不同时空的超巨星的位置和年代，普密特便能计算出宇宙的膨胀是否在变慢。

他得到了惊人的结果：宇宙的膨胀速度并未变慢。

普密特说：“我们开始这项计划时，目的是在测量宇宙膨胀变慢的速度，但它变慢的速度并不足以让膨胀停止。事实上，膨胀的速度几乎没有减缓。我们完成分析后发现，膨胀并没有减缓，反而是正在加速。”

普密特惊人的发现意味着，宇宙不会停止膨胀，并崩坠成针尖大小的超密物质。事实正好相反，宇宙会不断加速膨胀。宇宙正在解体。

大约在1千亿年后，所有的星系都会瓦解，宇宙的结局是一切都会陷入停顿

美国凯斯西储大学劳伦斯·克劳斯教授说：“宇宙的膨胀速度不断增加。直到一切都分崩离析，这并不只限于星系，还包括物质、地球、恒星、行星、人类和原子，所有的事物都会烟消云散。”

太阳燃烧殆尽，大约在1千亿年后，所有的星系都会瓦解。宇宙中将只剩下孤立的恒星，这些恒星的能量也即将用尽。有些恒星会变成白矮星或褐矮星，有些会塌缩成中子星或黑洞。大爆炸之后数千万亿年，就连黑洞也会消失。所有的物质都会分解成最基本的成分。原子也会分解。最后，连构成原子的质子也会发生衰变。

克劳斯表示，宇宙的未来很可能非常凄凉，成为寒冷、黑暗和空虚的地方。随着宇宙的不断膨胀，星系也开始互相远离。太空会变成一片空虚、死一般寂静。我们的星系团将以超越光速的速度远离我们，并消失在黑暗中。

最后，一切都会陷入停顿，这就是宇宙的结局。宇宙最后将会死亡，剩下的，只有冰冷、黑暗、死气沉沉的虚空。

宇宙之初

宇宙大爆炸理论如何得来？

宇宙曾经很小的概念，源自美国天文学家埃德温·哈勃的伟大研究。

在20世纪20年代，大多数天文学家都认为，夜空中所有的可见物体都是恒星，都是银河系的一部分。但哈勃却不这么认为，他研究了旋转的仙女座星云后，发现其中有很多恒星，表明它是银河系之外的另一个星系。哈勃证明了其它星系正渐渐远离银河系。星系和我们的距离越远，远离的速度似乎也越快。这说明宇宙正在膨胀。

如果宇宙真的在膨胀，那么，它过去一定比现在小得多，总归要有个开始。于是，大爆炸理论诞生了。

当然，没有人知道大爆炸时具体发生了什么。但科学家相信，起初，宇宙中空无一物，没有空间和时间。接着，就有了光。有个小光点出现了，它的温度极高。在大爆炸最初的一刻，宇宙中的所有事物，所有星系中的物质和能量，都被包含在这个比一个原子还小的区域里。这个小火球就是全部的空间，时间就从这里开始。

宇宙是如何一步步长大？

小光点速度成长，时间不断流逝，空间也不断膨胀。

在大爆炸后的百万分之一秒，宇宙已从比一个原子还小，膨胀到了太阳系的8倍大。

在大爆炸后38万年，宇宙已经膨胀到银河系的大小，温度从华氏数十亿度冷却到了几千度。

在大爆炸后的90亿年，生命所需的所有元素都出现了。宇宙已经发展成了一个浩瀚复杂的空间，拥有数十亿个星系和无数恒星。在银河系的一个寂静的角落，一大团尘埃和气体开始聚集。它是一个大质量超新星遗留下的碎屑。达到临界质量时，这团碎屑开始猛烈燃烧，一颗恒星诞生了，它就是我们的恒星———太阳。

尘埃和气体在新恒星的轨道上形成漩涡状的圆盘。在重力的牵引下，这个环状结构中的尘埃和气体开始碰撞。尘埃和气体团越来越大。行星诞生了。地球就是这些行星中的一颗。

科学家称宇宙将裂成无数碎片

据《新科学家》杂志2月8日报道，我们宇宙的最终命运是什么？此前，部分科学家认为宇宙将被暗能量撕裂，另一部分则认为是宇宙将在大爆炸和大坍缩之间来回震荡。现在，这两种观点逐渐融合成一种新观点：宇宙将分裂成无数碎片，每片都将成长为新宇宙。

任何宇宙模型必须解释的一个问题是宇宙中粒子排列的无序性，这一无序性由“熵”这个物理量来度量。宇宙学家认为，宇宙形成初期是有序的、低“熵”的，随后逐渐陷入混乱。

但是，为什么宇宙早期会有序则始终无法解释。

这一问题牵涉到宇宙诞生和毁灭的方式。宇宙的命运决定于暗能量随时间的变化。暗能量被认为是导致宇宙扩张的内在动力。如果暗能量无限增长，将会导致被称作“大撕裂”的宇宙被摧毁事件。

美国北卡罗来纳大学物理学家包姆和弗拉姆敦提出的新模型兼顾了以上各问题。新模型认为，暗能量是非常密集的，使得宇宙以某一速率逐渐扩张直到出现“大撕裂”。“大撕裂”使得宇宙被分成无数个碎片，互相之间以超过光速的速度分离开来。随后，由于暗能量密度和宇宙密度相等，这一摧毁过程停止下来。每一碎片都开始自我“坍缩”，并开始新一轮的宇宙成长过程。由于每一子宇宙都只含有母宇宙中有限的“熵”，所以宇宙在形成早期是有序的。

这一理论结果将发表在《物理评论快报》上，将由欧洲宇航局2008年发射的普朗克卫星检验。该卫星将检测有关暗能量压力和密度方面的数据，为宇宙模型是否正确提供最直接的证据。

现在，核与空间的纠结 历史 再次浮出水面，就在红石测试台的正前方。美国宇航局的工程师们想要创造出看似简单的东西：一种由核裂变驱动的火箭发动机。

核火箭发动机的效率是当今为火箭提供动力的化学发动机的两倍。但是，尽管裂变反应堆概念上很简单，但由于会产生有毒废物，因此建造和运行核火箭发动机存在极大挑战性。太空旅行足够危险，但是对于未来的人类登月和火星飞行任务，NASA认为这种风险可能是必要的。美国宇航局核火箭计划的核心人物是比尔·埃姆里奇（Bill Emrich），他从书面上撰写了有关核推进器的报告。他说：“可以对火星探测器进行化学推进，但这确实很难，通过核推进，比从月球基地走得更好。”

自上世纪90年代初以来，埃姆里奇就一直在研究核能推进技术，但随着特朗普政府推动美国重返登月，以及为踏上火星之旅做好准备，他的工作有了紧迫感。核火箭技术几乎肯定将用于任何载人火星任务。

需要指出，核引擎不会将火箭提升到轨道。那太冒险了，如果带有热核反应堆的火箭在发射台上炸毁，则可能会导致切尔诺贝利规模的灾难。取而代之的是一枚普通的化学推进火箭把一枚核动力飞船提升到轨道，然后才能启动其核反应堆。这些反应堆产生的大量能量可以用来维持其他星球的人类前哨基地，并将前往火星的时间缩短一半。

美国国家航空航天局前副局长，BWX技术公司的首席执行官雷克斯·格维登（Rex Geveden）在8月告诉国家太空委员会：“许多太空 探索 问题要求始终提供高能量动力，而对于这类问题，核动力是首选。”

美国国家航空航天局局长吉姆·布莱登斯汀（Jim Bridenstine）呼应了格维登的观点，他称核推进是“ 游戏 规则改变者”，并告诉美国副总统迈克·彭斯（Mike Pence），在太空中使用裂变反应堆是“美国应该利用的一个绝佳机会。”

这不是NASA第一次钟情于核火箭。在1960年代，政府开发了几种核反应堆发动机，与传统的化学火箭发动机相比，它们产生推进力的效率要高得多。美国宇航局开始计划建立永久性月球基地，并在80年代初对火星进行第一次载人飞行。但是与许多NASA项目一样，核火箭发动机很快失宠，负责它们的办公室也关闭了。

也有技术上的障碍。尽管核火箭发动机的概念非常简单（反应堆将氢气加热，气体通过喷嘴排出），但设计能够承受自身热量的反应堆却非常困难。地面裂变反应堆的工作温度约为315摄氏度，火箭发动机中使用的反应堆必须到2204摄氏度以上。

在过去的十年中，埃姆里奇和一组工程师一直在模拟马歇尔太空飞行中心的核火箭发动机内部的极端条件。他们没有引发裂变反应，而是使用大量电力（足以满足数百个美国普通家庭的电力需求）来将燃料电池加热数千度。他说：“把它想象成一个大微波炉。”

该项目称为“核热火箭元素环境模拟器”（NTREES）。它一直是NASA悄然回归核动力的支柱。 埃姆里奇和他的团队使用模拟器的大腔室来研究材料对极端热量的反应。

早期的研究为核火箭发动机奠定了基础。 NASA的下一步是开发将引擎从理论带入现实所需的硬件。 2017年，美国宇航局授予BWX 科技 公司一份为期三年，价值1900万美元的合同，以开发核发动机所需的燃料和反应堆组件。次年，国会在NASA的预算中预留了1亿美元用于发展核推进技术。今年，美国国会又增加了1.25亿美元用于核推进技术。

但在核火箭发动机首次飞行之前，美国宇航局需要彻底审查其发射核材料的规定。 8月，白宫发布了一份备忘录，责成NASA制定运行太空核反应堆的安全协议。一旦它们被美国国家航空航天局采纳，就将为2024年最早的核动力飞行奠定基础。这与特朗普将美国宇航员送回月球的截止日期相吻合。

也许这一次，宇航员们将乘坐核火箭。

NASA（美国国家航空航天局简称）是负责制定、实施美国的太空计划，并开展航空科学暨太空科学研究的。NASA主要从事以下四方面的工作：

1、空气动力：紊流学、翼型、超音速飞行等。

2、推进技术：燃烧与燃料、噪声及其传播、计算流体力学、涡轮机械部件研究。

3、材料与结构：复合材料、高温材料、动态加载与气动弹性、结构分析等。

4、航空电子学和人素工程：制导导航、航空电子学、飞行管理和模拟技术。

扩展资料 

1958年10月1日，NASA正式成立，取代其前身美国国家航空咨询委员会。NASA的领导项目包括阿波罗登月计划、天空实验室空间站，以及后来的航天飞机。NASA已成功执行很多太空任务，但首先映入人们脑海的当属“阿波罗11号”。

这项任务在1969年首次将人类送上月球，执行任务的宇航员分别为指令长尼尔·阿姆斯特朗和登月舱驾驶员巴兹·奥尔德林。阿姆斯特朗也因此成为“登月第一人”，他踏上月球后说的“这是个人的一小步，却是人类的一大步”从此也成为家喻户晓的名言。

60年来，除了征服月球外，NASA还完成了对太阳系的“初始认知”，利用空间工具造访了太阳系内所有行星和很多矮行星、卫星、小行星和彗星。旅行者1号航天器已进入星际空间、旅行者2号正朝星际空间进发；“卡西尼号”以及哈勃和开普勒望远镜等航天器也向地球发回大量图片。

这些探测活动和照片，改变了人类对宇宙及其形成的理解。NASA还将继续深入探索太阳系。目前正计划探索木卫二，还有一系列新一代望远镜正在建造中，包括最早将于2021年发射的詹姆斯·韦伯太空望远镜等。

参考资料来源：百度百科-NASA

参考资料来源：人民网-下个60年，NASA何去何从

导

语

近期，美国家航空航天局（NASA）和能源部公布了月面反应堆电源项目的方案征集信息，计划2022年启动项目，2028年底完成地面样机和飞行样机研制。月面反应堆电源将为载人登月任务的月球表面基地提供能源支持，大幅提升宇航员在月球表面开展任务的能力，实现人类在月球表面的长期驻留。

一、项目背景

研制月面反应堆电源，是美国近年来力推载人登月背景下的一项重大举措。1969年 1972年，美国完成6次载人登月，此后，载人航天活动仅停留在国际空间站。21世纪初以来，美国每届政府都申明了载人登上月球、火星的远景目标。特朗普政府启动了“阿尔忒弥斯”计划，确定2024年为首次登月时间，还计划后续在月球建立基础设施，实现宇航员在月球表面长期作业，为未来载人火星任务做技术储备。

在月球、火星表面，因月夜、火星尘暴等因素，太阳能电池运行连续性受到严重限制，难以可靠支持宇航员长时间停留。在过去十多年的载人探月、探火规划中，美国一直将反应堆电源作为月球、火星等星体表面基地能源供应的首选，确定电源功率40千瓦。“阿尔忒弥斯”计划启动后，2019年，NASA决定将在2026年运行月面反应堆电源。时任总统特朗普2020年12月16日签署《有关太空核电源与核推进的国家战略总统备忘录》，将月面反应堆电源列为太空核系统的四项发展目标之一，示范运行时间调整到2027年。

二、基本情况

NASA和能源部此次向工业界发布方案征集信息，表明月面反应堆电源项目即将从筹备阶段进入实质性研发阶段，根据目前计划可在本世纪20年代末期发射。

设计目标。反应堆电源设计功率为40千瓦，可在月球环境下连续运行至少10年，能耐受发射和着陆的结构负荷；折叠后可装入直径4米、长6米的圆柱体空间内，总质量不超过6吨；可多次自动启动和关闭；可支持0 100%功率范围的用户负载，单点故障最小化并在发生故障后至少提供5千瓦电力输出；可在着陆器上运行或移动到其他地点运行。

实施计划。项目计划分两阶段进行：第一阶段开展研制方案规划和工程设计。NASA将在2022年初选择多家企业开展为期1年的工作，完成月面反应堆电源工程设计，详细拟定地面样机和飞行样机的研制计划。第二阶段开展地面样机和飞行样机研制。NASA将在第一阶段完成后再次通过方案征集，选择具有技术、价格优势的最佳企业，在2028年12月以前交付一台地面样机和一台经过鉴定的飞行样机。

三、研发意义

月面反应堆电源一旦研制成功，将成为太空能源应用的巨大突破，保障月球表面基地的长期可靠能源供应，支持宇航员在月球表面更长时间的深度 探索 ，推动太空反应堆电源技术进一步发展。

（一）将是太空能源应用的一次巨大突破

核能用于太空领域，较太阳能、化学能等常规能源，具有不受太阳光照影响、能量密度高、使用寿期长等优势。美国使用太空核能装置始于1961年，但主要限于输出功率较小的放射性同位素电源，至今已在28个航天器装备了47个电源，输出功率都不超过几百瓦，保障了深空探测、火星和月球表面探测、人造卫星运行等任务，是美国太空探测的核心技术之一。

太空核反应堆电源可实现千瓦以上乃至兆瓦级的功率输出。美国在开发太空核反应堆电源方面经验丰富，但实际仅在1965年发射一次。该电源搭载在一颗人造卫星上，电功率仅有500瓦，运行了43天。此次研制月面反应堆电源，将是世界上首次将数十千瓦的核能装置用于太空领域，通过提升太空能源供应的功率水平、可靠性和持续性，开辟一系列全新的太空作业类型，占领新的太空技术制高点，推动人类进入持久开发和利用深空的新时代。

（二）将支持人类在月球表面长期驻留

美国上世纪的载人登月持续时间短、活动范围有限，在太空的持久驻留仅限于空间站上。“阿尔忒弥斯”计划下研制的月面反应堆电源，将成为美国月球表面基地的主要能源来源，可实现长时间可靠供电，保障月球表面的基础设施稳定运行。在电力有保障的前提下，结合发展就地资源利用技术，利用月球表面资源生产燃料、水、氧气、推进剂等，降低对地球补给的依赖，可让宇航员在月球表面居住、工作数月乃至数年，并利用车辆、可移动的居住平台、跳跃移动装置等，扩大开展作业的范围。

（三）将为更先进的太空反应堆电源奠定基础

更先进的太空反应堆电源将达到百千瓦至兆瓦以上的供电功率，用于星表基地，可支持更高水平的星体表面作业能力；用于航天器，可支持更先进载荷并实现核动力推进。但更大功率反应堆电源从研制到实现应用，需要克服大量技术挑战，尤其是需要解决高温运行的反应堆燃料、大功率和高效率能量转换、轻型热排放等关键技术。

月面反应堆电源作为美国近几十年来首个太空中运行的反应堆，将推动一系列关键技术首次实现应用，打通太空核反应堆发射、部署、运行、维护的全流程，并建立相关测试、制造能力，巩固相关研发生产供应链，为后续开发更大功率、更多用途的各种太空核反应堆电源奠定基础。

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来源 | 综合网站

图片 | 互联网

作者 | 许春阳 中核战略规划研究总院

编辑 | 赵霄

注：原文来源网络，文中观点不代表本公众号立场，相关建议仅供参考。

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RS-25 4号发动机上的一个故障控制器迫使航天局推迟其即将到来的无人月球任务Artemis I，这将标志着人类重返月球的开始。

由Aerojet Rocketdyne制造的RS-25发动机是航天飞机时代的遗留技术。有四台RS-25发动机为太空发射系统（SLS）月球火箭的核心级提供动力。

在本月早些时候由NASA与发动机制造商合作进行的Artemis I SLS核心阶段的最新通电期间，所有四个发动机控制器都按预期运行。

这些发动机控制器与火箭的其余部分进行通信，提供精确的控制和内部 健康 诊断。

美国宇航局补充说，工程师没有发现其他三台发动机上的内存芯片故障的迹象，因此在发射前需要进行的湿衣服排练测试没有相关限制。

然而，这一故障迫使美国宇航局将Artemis I发射推迟到不早于四月。

佛罗里达州肯尼迪航天中心的团队目前正在完成飞行前诊断测试，包括测试飞行终止系统和在双固体火箭助推器上安装仪器。

预计火箭将于3月推出到Launch Pad 39B进行湿彩排测试，在此期间，团队将为火箭加油，并一直到倒计时。

湿彩排测试旨在验证SLS火箭，猎户座太空舱和肯尼迪地面系统的性能。美国宇航局只会在湿衣服彩排之后为Artemis I任务设定发射日期。