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如果在宇航推进系统中要利用核动力，有3种方式可供选择：（1）利用小当量核弹爆炸；（2）直接利用来自核反应堆的高能粒子；（3）利用核反应堆的热能。其中，任何在大气层内释放放射性物质的行为显然都是错误的。所以由于显而易见的原因，过于暴虐的“猎户座”计划压根就没敢在公众面前曝光。既然“猎户座”这种直接向身后扔原子弹的路子明显不通，那么其他方案又当如何呢？从原理上讲，核动力高能粒子发动机所能达到的性能也许与“猎户座”不相上下。核反应的时候能够产生许多高能粒子，这些高能粒子不但移动速度非常快，而且是离子态的，从而可以使用磁场来控制它们的喷射方向。因此利用这种方式，可以达到极高的比冲量。很显然，这样的发动机能够提供高推力，使飞船或者探测器完成行星际任务，甚至进行恒星际飞行。不过，这种发动机明显超出了人类几十年之内的技术发展水平，要将其实用化更是遥遥无期的事情，只能是一个美好的憧憬。
热能式核动力空间推进系统环路示意图
结果从最现实的角度考虑，利用核反应堆热能加热工质的推进系统应该是技术上最可行的方式。虽然与化学能推进系统相比，这种核动力火箭从本质上并没有在原理上突破，在比冲上也远远达不到前面的两种核能发动机的水平，仍然是通过核反应堆中核子的裂变或者聚变产生的大量热能加热推进工质，被加热的工质经喷管膨胀加速后，以6500～11000米/秒的速度从喷口排出而产生推力。但这种热能式核动力推进系统，在大气层内几乎不存在放射性污染问题（只作为化学能火箭的上面级使用），而且能以同级别氢氧发动机2倍的比冲持续工作几十年，所以仍然非常适用于行星际航天器。然而，尽管门槛已经放得很低了，原理听起来也非常简单，但是在工程上却有许多难题需要解决。凭人类的技术水平，这样的热能式核动力空间推进系统能造出来吗？