2.6 只是美好的憧憬？

NERVA热能式核动力空间推进系统核反应堆/尾喷口结构细部分解

NERVA热能式核动力空间推进系统环路结构细部分解

完整的NERVA热能式核动力空间推进系统全貌

另一种NERVA热能式核动力空间推进系统方案（16个独立液氢压力舱捆绑环绕式结构）

既然NERVA这样的热能式核动力空间推进系统已经达到了实用化程度，那么接下来的火星之旅究竟会是怎样一个过程？其实冯·布劳恩麾下的美国工程师们在1970年留下了一个详尽而周密的完整方案，其可行性之高、构思之巧妙令人咂舌。首先与“阿波罗”计划不同的是，出于安全方面的考虑，为避免“将鸡蛋全部装在一个篮子里”，设想中由12名宇航员组成的火星远征队，将分别搭乘两艘拥有各自独立能源及保障系统的阿波罗改进型飞船升空。不过，如果要正式踏上为期30个月的漫长征途，仅仅两次发射是不够的，只有巨大的NERVA-2核动力发动机也被送入轨道，火星之旅才能成行。于是，随着发射重量超过750吨的庞然大物在一片壮观的烟尘中徐徐升空，使用化学能推进剂的两个下面级在发射过程中被陆续抛弃，头顶着巨型液氢贮藏罐的NERVA-2核动力发动机将在地球近地轨道，与两艘先期升空的飞船跳一场视觉上惊心动魄的贴面舞。当这场过程复杂，共需16个步骤才能完成的舞会结束时，人们会发现一列总重量近150吨，长度超过55米的超级宇宙列车赫然出现在人们眼前——车头是两艘串联为一体的载人飞船（包括指令舱、服务舱、登陆舱在内，其中指令舱和服务舱主要携带从地球到火星往返生活所必需的设备给养），为核发动机提供工作介质的巨型液氢贮藏罐作为中间段，车尾则是包括核反应堆及尾喷管在内的NERVA-2核动力发动机本体（但两艘飞船也可能采用与NERVA-2捆绑在一起的并联式）。

随着核反应堆的起动，人类超级宇宙列车对战神马尔斯的征服开始了……经过300天的远航，进入火星引力范围内的宇宙列车开始解体。NERVA-2会停留在同步轨道待机，而由两艘飞船构成的结合体，则在自身携带的化学能发动机推动下向近距环绕轨道实施变轨。此时，真正的火星任务拉开了序幕。宇航员们首先会花13天左右的时间对火星表面进行观测，并在这一过程中会不时释放探测器，对几个选定的拟登陆地点进行实地考察。通过对探测器的上传数据进行详细分析，一旦最后的登陆地点敲定，那么下面的一幕将是似曾相识的：12名宇航员中除4名留在两个指令/服务舱中进行通信指挥外，其余的8人将作为登陆组，分乘两艘登陆舱与指令/服务舱分离，降落在火星表面。登陆舱本身又分为两部分，包括降落部分和起飞部分，前者用于在登陆火星时降落，后者在任务完成后起飞与指令/服务舱会合并返回地球。不过，由于登陆舱的载荷能力有限，因此登陆组在火星表面的活动时间极限只有30天。考察任务完成后，登陆舱重新起飞，与指令/服务舱在火星轨道集合，人员进入指令舱后两艘飞船将在火星近距轨道对接组合，再经机动变轨，与留在静止轨道的NERVA-2实施又一次对接，重新组合的核动力宇宙列车开始踏上回家的归途。需要说明的是，如果可以巧妙地利用火星与金星的引力牵引进行加速（也就是说从火星引力圈被“甩”出来后，先绕行太阳，再进入金星引力圈进行弹射），宇航员们的返航时间将被大大缩短到80天。当然，相对于宇航员们归心似箭的心情来说，这个时间还是长了点。但不管怎么说，在离家640天之后，回到地球近地轨道的“宇宙列车”只要再与前来迎接的航天飞机进行最后一次对接，已经疲劳不堪的宇航员们便能舒适地搭乘航天飞机返回大气层，有价值的任务载荷则由两艘飞船的返回舱带回地面（飞船的其余部分将被抛弃，进入大气层后烧毁），一切似乎都有了归宿。但一些人却不禁要问，劳苦功高的NERVA呢？总不能扔进大气层烧毁了吧？事实上，在冯·布劳恩的设想中，对于这个庞然大物的最后安排令人拍案叫绝：由于核反应堆的工作寿命长达几年，因此NERVA-2核动力发动机本体将会继续留轨，用于下次任务。

一种在轨对NERVA推进系统进行液氢加注的方案设想

在近地轨道才开始起动的NERVA热能式核动力推进系统

由于NERVA的切实存在，使冯·布劳恩为我们描绘的这幅星际航行蓝图变得清晰无比。同时“阿波罗”计划的成功，也让人们确信，这个看似庞大的火星计划其实并没有超出人类现有的技术能力范畴。所以这一壮举似乎可以像“阿波罗”计划一样令人信服地完成，当然耗费的资金可能也同样是一个巨额数字。然而，预定于1981年11月12日升空，1983年8月14日返航的这次史诗性星际远征，我们在今天的中学历史课本上却没能找到哪怕一丝痕迹。在这些本已干巴巴的教科书里，关于人类空间拓殖史的最高成就，仍然只有那孤零零但却耳熟能详的一句：“个人的一小步，人类的一大步”。那究竟是什么，使冯·布劳恩的设想至今仍然停留在纸面上呢？原因说起来既简单，又复杂。从技术方面来讲，虽然NERVA已经的确达到实用阶段，土星C-5运载火箭的推力也完全能够将火星计划所需的一切送出大气层，然而过于烦琐的对接环节显然是整个计划可靠性的一个致命伤。当年很多专家便因此提出了大量的质疑（从系统论的角度来看，环节越多，可靠性越低）。另一方面，尽管采用了核动力推进系统，但长达600多天的行星际航行对人类的身体来讲仍然是个不小的挑战，随着机器人技术的发展，又已经能够以更小的代价去实现同样的目的；其次，当时美国已经深陷越南战场的泥潭无力自拔，美国综合国力已经是勉为其难地在支撑危局了，同时“阿波罗”计划的实际收益并不理想，更何况在冷战高峰，美国反核浪潮高涨，也让航空航天局不敢轻举妄动。最重要的是，由于苏联在登月计划上的一系列失误，极大地减轻了美国在空间竞赛上的压力（如果苏联人在美国人之前登月成功，那这个故事的结局将完全不一样）。这一切造成在“阿波罗”计划后美国政府无力也无意，再耗费巨资将这个规模至少还要扩大10倍的空间计划由纸面变为现实。就这样，1973年，NERVA热能式核动力推进系统项目宣布冻结，人类在火星上“更大的一步”终究没能迈出。

NERVA-2“宇宙列车”的载人火星之旅