英國企業(yè)研發(fā)核聚變火箭:時速80萬公里,前往火星的時間可以減半
劃重點:
- Pulsarr1英國初創(chuàng)公司 Fusion正在制造一種核聚變火箭,它可以減少一半的時間去火星旅行。
- 現在的太空旅行需要宇航員長時間暴露在微重力和輻射環(huán)境中,這很容易導致健康風險。
- 3采用核聚變技術,Pulsar Fusion的核聚變火箭可以大大提高飛行速度。預計2025年將對這類火箭進行檢測,2027年將達到核聚變溫度。
Pulsarr英國航空航天創(chuàng)業(yè)公司 Fusion正在開發(fā)核聚變火箭。該公司表示,這種火箭將大大縮短航天員前往火星和其他太空目的地的時間,從而幫助人類探索目前遙不可及的地方。
當前太空旅行需要宇航員長期暴露在微重力和宇宙輻射下,這可能會導致嚴重的健康問題。這意味著美國宇航局(NASA)為了讓宇航員能夠健康地回到地球,有必要將未來的火星任務縮短到更短的時間。他們來回執(zhí)行任務的時間一般不超過4年。
然而,僅僅用我們目前的火箭推廣技術將宇航員送到火星需要7個月的時間??紤]到返回地球的時間,近三分之一的火星宇航員的任務時間將被浪費在路上。
總部位于英國的航空航天公司Pulsarr,以改變這一局面。 Fusion認為,利用核聚變能量,可以將前往火星的時間縮短一半,將前往土星衛(wèi)星土衛(wèi)六的時間從10年縮短到2年。
這個聽起來像科幻小說,但是Pulsar 查德·迪南,FusionCEO(Richard Dinan)表示,核聚變研發(fā)推進技術是“必然”的?!澳阋獑枂栕约?,人類能否實現核聚變?”假使我們做不到,那么這一切都無關緊要。但是,如果我們能夠做到這一點,那么核聚變技術的研發(fā)就是必然趨勢。它是人類不可抗拒的進化空間。之所以會出現這種情況,是因為這種應用是不可抗拒的?!?/p>
迪南補充道:“在我們不斷發(fā)展的太空經濟中,人類迫切需要更快的技術推廣,核聚變提供的動力是傳統(tǒng)離子推進器目前在軌道上使用的1000倍?!?/p>
那么核聚變是如何實現的呢?事實上,當兩個原子合并時,核聚變就會發(fā)生。這個過程會在不造成有害排放的情況下釋放大量的能量。長期以來,核聚變的應用一直是綠色能源領域的目標。
通過將超熱等離子體放入磁場,幾個研究小組已經成功觸發(fā)了核聚變反應,但目前持續(xù)反應時間很短。現在的挑戰(zhàn)是如何保持這個過程。Pulsar 詹姆斯·蘭伯特,Fusion首席財務官(James Lambert)他說:“科學家們還不能控制湍流等離子體,因為當它被加熱到數億度時,反應就會停止。
Pulsar Fusion企業(yè)的計劃是制造核聚變火箭,利用原子反應產生的排氣速度,最終以80萬公里的速度推動航天器前進。目前,迄今為止載人火箭最快的航行速度是近4萬公里。
對于Pulsar 對于Fusion來說,深空旅行的未來主要取決于核聚變推進技術。與地球上用于發(fā)電的核聚變技術相比,太空中使用的核聚變技術要簡單得多。部分原因是太空非常冷,幾乎完全真空,有利于核聚變反應。與現有的推進系統(tǒng)相比,這些反應產生的巨大能量會產生超快的飛行速度,只需要少量的燃料。
假如Pulsar Fusion能夠成功,它的核聚變火箭將大大減少將人和無人裝置送到太陽系其它目的地的時間。這家公司推動亞當·貝克(Adam Baker)他說:“核聚變火箭不再需要幾個月甚至幾年的時間,而是讓我們把人送到火星,并在幾個星期內把他們帶回來。這能使我們來回太陽系內外,送人去看土星光暈或木星衛(wèi)星?!?/p>
Pulsar Fusion最近與航空航天研發(fā)公司普林斯頓衛(wèi)星系統(tǒng)公司合作。(PSS)一項合作研究將利用人工智能模擬核聚變火箭發(fā)動機中的熱等離子體。該公司還宣布,它已經開始在英國建造近8米的大型聚變反應室,并努力成為第一家在太空發(fā)射核聚變動力推進系統(tǒng)的公司。
Pulsar Fusion的目的是在2025年啟動這個反應室,并在2027年達到核聚變溫度。之后,為了證明核聚變火箭可能會為下一個太空探索時代增加動力,將在軌道上進行試射。
即使這個系統(tǒng)很貴,迪南也說:“空間里的速度可以用錢買到。如果我能在太空中為你節(jié)省很多時間,我們可以為你收取所有的費用?!?/p>
這項技術的一個優(yōu)點是,即使在目前的系統(tǒng)中沒有得到證實,它的基本物理原理也很容易理解:核聚變的工作原理類似于太陽,磁場中會控制超熱等離子體。蘭伯特說:“困難在于知道如何在磁場中保持和限制超熱等離子體。等離子體的行為和天氣系統(tǒng)一樣,很難用傳統(tǒng)技術預測?!?/p>
迪南說:“我們目前制造的衛(wèi)星發(fā)動機的排氣速度高達每秒40公里。我們希望這個速度能通過核聚變提高10倍以上。如果我們的火箭檢測能在2027年向航空航天合作伙伴演示時達到核聚變溫度,那么這項技術可能會減少火星任務時間的一半,將飛往土星的時間從8年減少到2年,最終使人類能夠離開我們的太陽系?!?/p>
他補充道:“即使我們在2025年初發(fā)射,我們也會讓我們的合作伙伴在每一步都保持最新的狀態(tài),我們會知道我們是否在正確的軌道上。然后,我們將需要在軌道上進行試射。對于核聚變社區(qū)來說,人工智能確實有潛力幫助我們開發(fā)一個可以進行星際旅行的發(fā)動機。”
最后,迪南說:“如果我們想在人類的一生中離開太陽系,據我們所知,除了核聚變,沒有其他技術可以做到這一點。”
自11年前成立以來,Pulsar Fusion主要從事核聚變研究。最近,該公司開始開發(fā)霍爾效應電動推進器和二級混合火箭發(fā)動機,這些產品可以在研究繼續(xù)的同時帶來收入。2022年,Pulsar Fusion還獲得了英國航天局的資助,并與核先進制造研究中心和劍橋大學聯合開發(fā)了基于核裂變的推進系統(tǒng)。
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