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高天伟：女工程师出征神十九，带来赶超世界先进水平的无尽想象空间
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高天伟航空航天自媒体《航空物语》撰稿人
最后更新: 2024-10-29 17:13:06
【文/观察者网专栏作者 高天伟】
2024年10月29日，我国宣布，神舟十九号载人飞行任务将于10月30日4时27分发射，航天员乘组由蔡旭哲、宋令东、王浩泽组成。其中我国首位女航天飞行工程师王浩泽，获得了广泛关注。
神舟十九号载人飞行任务航天员乘组亮相
我国首位女航天飞行工程师王浩泽
根据官方披露和网络检索到的公开资料，王浩泽此前在中国航天科技集团航天动力研发部门工作，2020年9月入选为我国第三批航天员。她在集团工作期间，深度参与了以核热发动机为代表的未来航天动力系统研发，并数次发表论文。
王浩泽发表的部分论文
包括核热发动机在内的核能发动机，是比当前火箭化学能发动机领先一代的动力系统。虽然我国暂未公布神舟十九号乘组具体任务，但考虑到我国选拔和派遣航天员时遵循“人尽其才”原则，王浩泽登上太空，还是带来了想象空间——或许，国产核能航天发动机，已经可以开展一些空间环境中的试验和验证，哪怕只是初步研究。
核能发动机：人类探索其它星球的“倍速快进”器
说起探索火星等其它星球，大家可能会想起最近名声鹊起的美国SpaceX星舰巨型火箭。根据SpaceX老板马斯克的说法，这款火箭的终极目标是在火星上建立起功能完善、自给自足的城市，使人类成为多星球物种。
SpaceX星舰
星舰已经代表了目前乃至未来10年甚至更长时间人类火箭的最高水平，但作为以甲烷和氧气为燃料的航天器，其性能也受限于化学反应能量“羸弱”的天花板。以从地球前往火星为例，航天器只能在每26个月出现一次、地球和火星位置满足“霍曼转移轨道”要求的窗口出发，否则将会在途中浪费大量燃料，导致有效载荷急剧降低，失去实用价值；与此类似，返程也须等待窗口时刻。地球和火星之间往返一趟的时间，长达数年。
核能发动机则通过核反应产生的高温加速气体（例如氢气）产生推力，或由高温发电后再利用电场喷射燃料。前者就是王浩泽论文提及的核热发动机，而后者则是核电发动机。两者难度差别不算太大，且优势互补。核热发动机推力充足、爆发力强，适合时间敏感的人员运输任务；核电发动机相对“温柔”，但燃料利用效率高，适合大宗货物运输。
无论推力、速度还是燃料利用率等关键指标，核能发动机都是碾压化学能发动机的存在。据测算，使用核能发动机的航天器，最短90天左右即可完成地球和火星之间的往返，这个时间甚至只有我国空间站乘组执勤时长一半。
国外一种核动力飞船构想
人类早在上世纪60年代就意识到核能航天发动机的巨大优势并开展一定探索，但由于当时核物理、材料、控制、电子、辐射管理、防护、空间科学以及工程等方面水平有限，没有修成正果；而如今再启动相关研究，条件已更加成熟。
一方面是上述学科都取得了重大进步，另一方面，也得益于以商业航天为代表的新生产关系和生产力出现，大幅降低了进入太空开展相关科研、试验、建造和运营的成本。毕竟基于安全和建造难度等方面考虑，建造和运营核动力航天器的“太空港”最好设置在太空中，人员和货物依旧通过传统化学能航天器完成天地摆渡。因此，大运力、低成本的商业化传统火箭虽然性能被核动力航天器“吊打”，但依旧是不可或缺的共生产品。
说起商业航天，神舟十九号任务发布会的另一条消息值得关注。这代表了我国扶持商业航天非常直接、非常接地气的举措。
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本文仅代表作者个人观点。
- 责任编辑: 史岱君
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