美國(guó)科學(xué)家設(shè)計(jì)了一種新型聚變火箭，該設(shè)備利用磁場(chǎng)從火箭背面發(fā)射等離子體粒子，從而推動(dòng)飛船穿越太空。與目前使用電場(chǎng)推動(dòng)粒子的火箭推進(jìn)器相比，這項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)將使人類奔赴火星的速度快10倍。使用磁場(chǎng)還讓科學(xué)家能夠?yàn)樘囟ㄌ杖蝿?wù)定制推力的大小。

等離子體是由自由電子和原子核組成的物質(zhì)的熱態(tài)，占可見宇宙的99%，能夠產(chǎn)生大量能量?？茖W(xué)家一直在實(shí)驗(yàn)室復(fù)制核聚變，以期利用其動(dòng)力為穿越深空的火箭提供動(dòng)力。當(dāng)前使用電場(chǎng)推動(dòng)粒子的等離子推進(jìn)器只能產(chǎn)生較低比沖或速度。

但是，在美國(guó)能源部普林斯頓等離子體物理實(shí)驗(yàn)室(PPPL)和國(guó)家能源研究科學(xué)計(jì)算中心進(jìn)行的計(jì)算機(jī)模擬顯示，使用磁場(chǎng)的新型等離子推進(jìn)器在概念上可產(chǎn)生每秒數(shù)百公里的排氣速度，比其他推進(jìn)器快10倍。

發(fā)明該項(xiàng)技術(shù)的法蒂瑪·埃布拉希米博士稱，在太空飛船開始飛行階段擁有較快速度，可使宇航員盡快到達(dá)要去的紅色星球。“這樣的長(zhǎng)途旅行要花費(fèi)數(shù)月或數(shù)年，因?yàn)榛瘜W(xué)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的特定沖力非常低，飛船需要一段時(shí)間才能達(dá)到最高速度。但是，如果基于磁重聯(lián)技術(shù)制造推進(jìn)器，我們就可在更短的時(shí)間內(nèi)完成長(zhǎng)距離飛行任務(wù)。”

盡管使用聚變技術(shù)為火箭提供動(dòng)力并不是一個(gè)新概念，但埃布拉希米設(shè)計(jì)的推進(jìn)器與目前領(lǐng)先的推進(jìn)器在3個(gè)方面有所不同。

首先是改變磁場(chǎng)強(qiáng)度可增加或減少推力的大小，使得宇航員在穿越太空的黑暗深淵時(shí)可以更好地進(jìn)行操縱;其次，新的推進(jìn)器通過噴射等離子體粒子和磁泡(等離子粒團(tuán))來產(chǎn)生動(dòng)力，等離子粒團(tuán)為推進(jìn)器增添了新動(dòng)力，目前還沒有其他推進(jìn)器將等離子粒團(tuán)納入其中;第三，本概念研究中利用磁場(chǎng)從火箭后部噴射等離子體粒子，而其他類似的概念推進(jìn)器使用的是電場(chǎng)。

該項(xiàng)概念研究成果發(fā)表在《等離子體物理學(xué)》雜志上。

關(guān)鍵詞： 聚變火箭 火星