科学家设计核聚变火箭 火星之旅只需数月

据外国媒体报道，科学家们已经构想出一个利用核聚变火箭将人类送入火星轨道的新蓝图。艺术家构思的核聚变火箭装有太阳能电池板，主要用于航天器发射阶段的能量收集。华盛顿大学的研究人员表示，人类一直无法实现快速的星际导航。核聚变能源技术将为我们带来新的能源，通过类似于太阳的核聚变反应来发电。这个组织的科学家正在雷德蒙航天推进公司进行聚变火箭动力的研究。在应用于深空导航时，仍有许多障碍需要清除，如建造成本高、飞行中宇航员的健康能否得到保障等。

华盛顿大学的科学家们正试图建立一种核聚变火箭的新概念，这种火箭利用磁场来控制热等离子流，并在被压缩和其他过程后释放聚变能量。

核聚变发动机喷嘴部件示意图。蓝色表示等离子体流的注入。红环结构是锂金属环。华盛顿大学航空学和航天学副教授约翰·劳斯认为，利用现有的化学能火箭完成地月系统以外的星际载人探索几乎是不可能的。需要一种更强大的能源来探索火星甚至更远的天体。该机构研究小组提出的核聚变宇宙飞船火星计划已经有了详细的计算机建模和初步实验结果，并获得了第二轮研究经费。科学家们设想的核聚变火箭利用等离子体喷射技术将蓝色等离子体注入火箭喷嘴，在由每层金属环(锂金属)结构控制的压力室中被压缩，突然释放能量，使锂金属在磁场的控制下在喷嘴区域蒸发和电离，从而产生推力，推动火箭前进。

美国宇航局估计，根据现有的空间技术，人类往返火星需要四年多的时间。由大型化学能火箭建造的空间系统非常昂贵，发射成本估计超过120亿美元。研究小组的计算显示，使用核聚变能源后，火星探索任务将需要大约30到90天。新的动力将使太空旅行更加实用和便宜。然而，这项技术真的可行吗？约翰·劳斯认为实验室测试取得了部分成功。现在有必要把单独的测试实验结合起来。科学家已经开发了磁场控制的等离子体流，并在实验室中成功地进行了测试。

研究小组设计的核聚变火箭只需要低质量的核材料。一粒沙子大小的核材料相当于一加仑的火箭燃料。聚变系统中会形成一个强磁场。压缩等离子体和点燃核聚变的过程只有几微秒，可以在极端时间释放足够的能量。整个过程可以快速重复，这样就可以产生推力来驱动航天器。

华盛顿大学的等离子体动力学实验室使用两个巨大的高强度铝磁体来模拟聚变动力火箭。从某种意义上说，新的核聚变装置通过压缩等离子体流形成聚变能。科学家们将在今年夏天进行一项实验。支持该系统的设备和技术相对简单。当电容器连接到巨大的磁铁上时，在触发电容器的同时，将提供100万安培的电流，该电流将作用于磁铁并在短时间内快速压缩金属环。这些机械加工技术和仪器使用非常简单，甚至可以在太空中设计。

在制造过程中，使用核聚变技术的航天器也将受到极大关注。这是因为制造核聚变材料的过程在某种程度上与核武器有关。使用核聚变材料有许多不同的方法。在科学家约翰·劳斯的构想下，核聚变可以转化为火箭的动力，从而减少对化学能火箭的依赖。新概念核聚变火箭将使用强磁场来控制核聚变反应中涉及的材料，并驱使聚变材料远离宇航员。(埃弗雷特/编译)

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