能源界網(wǎng)訊 荷蘭萊頓大學(xué)量子計算教授Florian Neukart剛剛發(fā)表了一篇論文，提出了一種名為磁聚變等離子體驅動(dòng) (MFPD)的新型推進(jìn)方法。該引擎可以改變我們探索宇宙的方式， 幫助我們從根本上提高旅行速度并覆蓋以前難以想象的距離。
研究人員在文章中表示：“深空探索以及跨行星際和星際距離運輸重要有效載荷的挑戰需要開(kāi)發(fā)高效、強大的推進(jìn)系統。” “隨著(zhù)人類(lèi)考慮在遙遠的行星上建立殖民地并開(kāi)采天體，我們的航天器的推進(jìn)機制變得越來(lái)越復雜。” Neukart 的理論發(fā)動(dòng)機結合了不同推進(jìn)方法的各個(gè)方面，并提供高能量密度和比現有化學(xué)推進(jìn)劑顯著(zhù)更高的燃油效率。MFPD可以更有效地使用燃料 并提供更大的推力(這意味著(zhù)更高的速度)，并且還可以根據任務(wù)需要做得更大或更小。
“超安全核”公司提出的新型發(fā)動(dòng)機采用基于放射性同位素的電力推進(jìn)系統，放射性同位素是不穩定的原子，可提供過(guò)量的核能。(美國海軍陸戰隊)努卡特保證，按照目前的標準，該系統可以在很短的時(shí)間內行駛很遠的距離，擴大任務(wù)目標——使我們能夠快速到達太陽(yáng)系中的其他行星并進(jìn)行星際旅行—— 并減輕其帶來(lái)的風(fēng)險健康：宇航員長(cháng)時(shí)間暴露在太空輻射和微重力下。
紐卡特在《今日宇宙》的聲明中解釋道：“MFPD 是一種用于太空探索的推進(jìn)系統，它使用受控核聚變反應作為推力和潛在發(fā)電的主要能源。”“該系統“基于使用聚變反應產(chǎn)生的巨大能量， 其中氫或氦的同位素通常介入，使粒子高速逃逸，從而根據牛頓第三定律產(chǎn)生推力。”它是如何工作的 Nuekart 在他的文章中保證，MFPD 打算利用核聚變的巨大能量潛力 與磁約束等離子體相結合來(lái)產(chǎn)生推力。研究人員首先研究了廣泛研究和理解的氘-氚 (DT) 聚變反應，并繼續在相對較低的點(diǎn)火溫度和比其他系統更大的橫截面下進(jìn)行 DT 反應。
一艘裝有新型“超安全核”核發(fā)動(dòng)機的船的插圖。(美國海軍陸戰隊)研究人員解釋說(shuō)：“聚變反應產(chǎn)生的等離子體受到磁場(chǎng)的限制和操縱，這保證了受控的能量釋放和方向性。”“同時(shí)，MFPD概念考慮了將部分聚變能轉化為電能以維持機載系統的可能性。”可能還有航天器的反應控制系統。” Nuekart 解釋說(shuō)，MFPD 的最終目標是利用非中子聚變， 與大多數研究的核聚變反應不同，非中子聚變傳輸的中子釋放的能量非常少。中子反應以帶電粒子(通常是質(zhì)子或α粒子)的形式釋放能量，顯著(zhù)降低產(chǎn)生的中子輻射水平，并將高動(dòng)量與單一能源的巨大能量密度結合起來(lái)。從理論到空間 Nuekart 表示，MFPD 推進(jìn)的主要挑戰在于在太空中實(shí)現和維持穩定的聚變關(guān)系。他說(shuō)，磁約束聚變和慣性約束聚變所取得的成功不必在特殊的空間條件下以同樣的方式復制。
熱核反應堆原型(DRACO)已經(jīng)有一些項目正在進(jìn)行中，旨在研究這一點(diǎn)，例如來(lái)自五角大樓高級研究部門(mén) DARPA 的DRACO 演示器，該項目希望將實(shí)驗性核熱火箭送入軌道。 美國宇航局還押注于新的太空核推進(jìn)系統，使他們能夠縮短火星和太陽(yáng)系其他地點(diǎn)任務(wù)的總時(shí)間。 但美國人并不是這項技術(shù)的唯一支持者。世界各地的航天機構也在研究替代的推進(jìn)形式。例如，我們的歐洲航天局近十年來(lái)一直在進(jìn)行一個(gè)項目，旨在開(kāi)發(fā)開(kāi)放式聚變太空發(fā)動(dòng)機。當然，中國已經(jīng)表示正在努力在 2050 年之前部署一支核艦船隊。
美國宇航局(NASA)熱核推進(jìn)航天器概念之一研究人員表示：“不可否認的是，實(shí)現 MFPD 概念的過(guò)程將充滿(mǎn)科學(xué)挑戰和障礙，但潛在的好處是巨大的 。” “實(shí)現可靠、有效和高效的聚變推進(jìn)可以重新定義可實(shí)現目標的極限，推動(dòng)人類(lèi)進(jìn)入探索、發(fā)現和理解宇宙的新時(shí)代。希望這項研究能夠在科學(xué)家、工程師中播下好奇心、創(chuàng )新和決心。”和世界各地的探險家，在星空中為我們的未來(lái)繪制路線(xiàn)。
