划重点
1、英国初创公司Pulsar Fusion正在制造一种核聚变火箭，可以将前往火星旅行的时间减少一半。
(资料图片仅供参考)
2、目前的太空旅行需要宇航员长期暴露在微重力和辐射环境下，容易引发健康风险。
3、利用核聚变技术，Pulsar Fusion的核聚变火箭可以大幅提高飞行速度。这种火箭有望于2025年进行测试，2027年达到核聚变温度。
英国航空航天初创公司Pulsar Fusion正在研发一种核聚变火箭。该公司表示，这种火箭将大大缩短宇航员前往火星及其他太空目的地的时间，进而帮助人类探索目前遥不可及的地方。
目前的太空旅行需要宇航员长期暴露在微重力和宇宙辐射环境下，可能造成严重的健康问题。这意味着，美国宇航局（NASA）需要将未来的火星任务缩减到更短的时间内，以便宇航员能够健康地返回地球。他们往返以及期间执行任务的时间，通常不应超过4年。
然而，使用我们目前的火箭推进技术，仅仅把宇航员送到火星就需要7个月的时间。考虑到再返回地球的时间，火星宇航员近三分之一的任务时间将被浪费在路上。
为了改变这种情况，总部位于英国的航空航天公司Pulsar Fusion认为，通过利用核聚变的能量，它可以将前往火星的时间缩短一半，并将前往土星卫星土卫六的时间从10年缩短到两年。
这听起来像科幻小说，但Pulsar Fusion首席执行官理查德·迪南（Richard Dinan）表示，研发核聚变推进技术是“必然的”。他说：“你得问问自己，人类能实现核聚变吗？如果我们做不到，那么所有这些都是无关紧要的。但如果我们能做到，那么研发核聚变推进技术是必然趋势。这是人类不可抗拒的进化空间。之所以会出现这种情况，是因为这种应用是不可抗拒的。”
迪南补充说：“在我们不断发展的太空经济中，人类对更快的推进技术有着非常迫切的需求，而核聚变提供的动力是目前在轨道上使用的传统离子推进器的1000倍。”
那么核聚变到底是如何实现的？事实上，当两个原子合并时就会发生核聚变。这个过程会释放大量的能量，而不会产生有害的排放物。长期以来，利用核聚变一直是清洁能源领域追求的目标。
通过将超热等离子体放入电磁场中，几个研究小组已经成功地触发了核聚变反应，只是目前持续的反应时间很短。现在的挑战在于，如何维持这个过程。Pulsar Fusion首席财务官詹姆斯·兰伯特（James Lambert）表示：“科学家们还无法控制湍流等离子体，因为它被加热到数亿度时，反应就会停止。”
Pulsar Fusion公司的计划是制造一种核聚变火箭，利用原子反应产生的排气速度，最终推动航天器以80万公里的时速前进。目前，载人火箭有史以来最快的飞行时速是近4万公里。
对Pulsar Fusion来说，深空旅行的未来完全取决于核聚变推进技术。用于太空推进的核聚变技术比在地球上用于发电的核聚变要简单得多，部分原因是太空中非常寒冷，近乎完全真空，这有利于核聚变反应。这些反应产生的庞大能量将产生超快的飞行速度，与现有的推进系统相比，只需要很少的燃料。
如果Pulsar Fusion能够成功，其核聚变火箭将大大减少将人类和无人器送往太阳系其他目的地的时间。该公司推进工程师亚当·贝克(Adam Baker)说：“核聚变火箭可以让我们把人送到火星，并在几周内把他们带回来，而不再需要几个月甚至几年时间。它可以让我们往返太阳系内外，送人去看土星光环或木星的卫星。”
Pulsar Fusion最近与航空航天研发公司普林斯顿卫星系统公司(PSS)合作进行了一项研究，该研究将使用人工智能来模拟核聚变火箭发动机中热等离子体的行为。该公司还宣布已经开始在英国建造长达8米的大型聚变反应室，并力争成为第一家在太空中发射核聚变动力推进系统的公司。
Pulsar Fusion的目标是在2025年开始启动该反应室，并在2027年达到核聚变温度。在那之后将是在轨道上进行一次试射，以证明核聚变火箭有可能为下一个太空探索时代提供动力。
即使这样的系统非常昂贵，但迪南称：“太空中的速度是可以用金钱买来的。如果我能在太空中为你节省很多时间，我们就可以向你收取相关费用。”
这项技术的一个优点在于，即使它还没有在当前系统中得到证明，但其基本物理原理很好理解：核聚变的工作原理与太阳相似，即将超热等离子体限制在电磁场中。兰伯特称：“难点在于了解如何在电磁场中保持和限制超热等离子体。等离子体的行为就像天气系统一样，用传统技术很难预测。”
迪南说：“我们目前制造的卫星发动机，排气速度高达每秒40公里。我们希望通过核聚变能将这个速度提升10倍以上。如果我们的火箭测试能够在2027年向航空航天合作伙伴演示时达到核聚变温度，那么该技术有可能将火星任务时间减半，将飞往土星的时间从8年减少到2年，并最终使人类能够离开我们的太阳系。”
他补充说：“即使我们在2025年开始早期发射，我们也会让现有的合作伙伴在每一步都保持最新状态，我们将能够知道我们是否在正确的轨道上。然后，我们将需要在轨道上进行一次试射。对于核聚变社区来说，人工智能确实有潜力帮助我们开发出能够进行星际空间旅行的引擎。”
迪南最后表示：“如果我们要在人类有生之年离开太阳系，据我们所知，除了核聚变，没有其他技术可以做到这一点。”
在成立11年来的大部分时间里，Pulsar Fusion主要专注于核聚变研究。最近，该公司开始开发可以在研究继续的同时带来收入的产品，即用于航天器的霍尔效应电动推进器和第二级混合火箭发动机。2022年，Pulsar Fusion还获得了英国航天局的资助，与核先进制造研究中心和剑桥大学共同开发基于核裂变的推进系统。（文/金鹿）
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