在一个太空探索正在将边界进一步推入宇宙的时代，寻求更高效、更持久的航天器动力源已成为航空航天创新的基石。由洛克希德·马丁公司根据与美国空军研究实验室（AFRL）签订的3370万美元合同领导的供应在轨核电的联合新兴技术（ Joint Emergent Technology Supplying On-Orbit Nuclear JETSON）高功率计划体现了这一追求。JETSON是一项开创性的举措，旨在开发下一代核反应堆驱动的航天器，将彻底改变深空任务。

对先进推进系统的需求

    冒险超越太阳系之外的空间任务，持续时间从几年到几十年，需要超越传统化学火箭和太阳能电池板能力的电力解决方案。这些传统技术已经被使用了六十多年，正在接近其理论极限，特别是对于木星以外的任务。

    JETSON成为这一挑战的解决方案，承诺延长太空任务的覆盖范围和寿命。它代表了传统范式转变，将先进的核裂变技术与尖端电力推进系统相结合。

JETSON航天器设计

    JETSON的设计是现代航空航天工程的奇迹。它由一个紧凑的核裂变反应堆和电动推进霍尔推进器组成，通常用于洛克希德的LM2100卫星。这艘航天器在探测器体内有一个反应器，后面有一个散热器风扇。来自反应堆的能量被传输一定长度，使电子设备和霍尔推进器与放射性动力源保持距离，确保安全和效率。

Kilopower反应堆

    JETSON的核心是使用斯特林技术的基洛动力反应堆（ Kilopower Reactor Using Stirling Technology KRUSTY）。这个美国宇航局和美国能源部支持的技术于2018年进行了全功率演示，使用直径约6英寸的实心铸铀（solid-cast）235反应堆芯，周围环绕着氧化铍反射器。碳化硼棒控制反应堆，启动和停止核反应。

用于动力转换的斯特林发动机

    反应堆产生的热量为一系列斯特林热引擎提供动力。这些发动机通过循环压缩和膨胀气体来运行，将反应堆的热能转化为电力。它们的输出功率高达20kWe（千瓦电力），远远超过当前航天器太阳能电池板的能力。

霍尔推进器的作用

    霍尔推进器是JETSON推进系统不可或缺的一部分。这些电力推进装置使用电场加速电离推进剂氙（xenon），产生推力。使用垂直磁场捕获电子，有助于推进剂的有效电离和维护运行所需的等离子体。

协作努力和技术贡献

    JETSON的开发是一项合作项目，涉及Space Nuclear Power Corp（SpaceNukes）公司和BWX Technologies, Inc.（BWXT）公司。SpaceNukes的技术用于空间应用的小型核反应堆，专注于先进的反应堆设计、辐射屏蔽和热管理。BWXT带来了核反应堆和燃料设计、制造高精度核部件以及确保系统安全和可靠性方面的专业知识。

安全和操作协议

    安全是JETSON设计中最重要的考虑因素。该反应堆采用被动安全系统，自主调节其温度和功率输出。此外，在航天器进入安全轨道之前，反应堆将处于非激活状态，将发射和初始运行期间的风险降至最低。

与JETSON一起太空探索的未来

    JETSON对太空探索的影响是深远的。通过提供强大而连续的动力源，它使航天器能够执行更长、更遥远的任务，包括太阳系以外的航行。核能与霍尔推进器的结合提供了一个推进系统，能够逐渐将航天器加速到高速，这是探索各种天体目标所必需的。

    此外，该技术的可扩展性和适应性为广泛的应用提供了机会，从深空探索到月球基地或火星任务的潜在用途。

   JETSON站在太空探索新时代的最前沿。其核裂变和电力推进的创新结合预示着广阔空间日益可及的未来。这个开创性的项目不仅为更雄心勃勃的太空任务铺平了道路，还展示了协作、技术独创性和不懈追求突破太空探索可能性界限的协同作用。随着JETSON计划的进展，它将成为人类探索最终前沿的基石。