英国初创公司研发核聚变火箭：时速80万公里，前往火星时间缩短一半

关键要点

1. 英国初创公司Pulsar Fusion正在开发一种核聚变火箭，预计能将前往火星的旅行时间缩短一半。

2. 当前太空旅行使宇航员不得不长期暴露于微重力和辐射环境中，这不仅增加了健康风险。

3. 借助核聚变技术，Pulsar Fusion的核聚变火箭能够显著提升飞行速度，预计将在2025年进行首次测试，2027年实现核聚变温度。

位于英国的航空航天初创公司Pulsar Fusion正在进行一种核聚变火箭的研发。这一创新将显著缩短宇航员前往火星及其他太空目的地的时间，从而推动人类对目前尚未探索的领域的探索进程。

当前，太空旅行要求宇航员长时间暴露在微重力和宇宙辐射的环境下，这可能导致严重的健康问题。为此，美国宇航局（NASA）需要将未来的火星任务时间控制在更短的范围，以保证宇航员能够安全返回地球。他们在往返及进行任务期间的整体时长，通常不应超过四年。

然而，依赖当前的火箭推进技术，宇航员从地球到火星的单程旅行需要约七个月。考虑到返回地球的时间，宇航员在火星执行任务的近三分之一时间将耗费于旅途。

为了解决这一问题，Pulsar Fusion公司相信，通过利用核聚变能量可以将飞行时间缩短一半，并将前往土星卫星土卫六的时间从十年减少到两年。

尽管这一设想乍听之下似乎如同科幻，但Pulsar Fusion的首席执行官理查德·迪南（Richard Dinan）指出，研发核聚变推进技术是“不可避免的”。他表示：“我们需要思考，人类是否能够实现核聚变？如果我们无法做到，那么一切都无关紧要；如果可以，那研发核聚变推进技术则是人类必然的进化之路。这一应用的出现是不可抗拒的。”

迪南进一步补充道：“在不断发展的太空经济中，人们迫切需要更快的推进技术，而相较于目前在轨道上使用的传统离子推进器，核聚变所提供的动力可高达其千倍。”

那么，实现核聚变的原理究竟是什么？实际上，核聚变是在两个原子相互结合的过程中发生的，此过程释放大量能量，并且不会产生有害排放物。长期以来，核聚变一直是清洁能源领域的追求目标。

现在，借助将超热等离子体置于电磁场中，几个科研团队已成功触发了核聚变反应，但当前的持续反应时间仍然较短。当前的挑战在于如何维持这一过程。Pulsar Fusion的首席财务官詹姆斯·兰伯特（James Lambert）指出：“科学家们还未能控制湍流等离子体，因为加热至数亿度时，反应便会停止。”

Pulsar Fusion的计划是制造一种核聚变火箭，通过原子反应产生的排气速度，最终使航天器以每小时80万公里的速度前进，目前载人火箭的历史最高飞行速度仅接近每小时4万公里。

对于Pulsar Fusion而言，深空旅行的未来全依赖于核聚变推进技术。用于太空推进的核聚变技术相比在地球上用于发电的核聚变要简单得多，这在于太空环境极其寒冷且近乎完全真空，有助于核聚变反应的进行。这些反应所产生的巨大能量将产生超快速的飞行速度，相较于现行的推进系统所需的燃料极少。

如果Pulsar Fusion取得成功，其核聚变火箭将显著缩短人类及无人器前往太阳系其他目标的时间。该公司的推进工程师亚当·贝克（Adam Baker）指出：“核聚变火箭能在数周内将宇航员送往火星，并迅速带回，而不再需耗费数月乃至数年的时间。它将允许我们往返访问太阳系内外，如土星的光环或木星的卫星。”

Pulsar Fusion近期与航空航天研发公司普林斯顿卫星系统有限公司（PSS）合作开展了一项研究，旨在利用人工智能模拟核聚变火箭发动机内热等离子体的行为。同时，该公司已在英国开始建造一座长达8米的大型聚变反应室，并努力成为首个成功将核聚变推进系统发射入太空的公司。

Pulsar Fusion的目标是在2025年启动该反应室，并于2027年达到核聚变温度。此后，还将进行在轨道上的一次试射，以验证核聚变火箭为下一个太空探索时代提供动力的可能性。

尽管这一系统的研发成本极高，但迪南表示：“在太空中，速度是可以用金钱来购买的。如果我能为您节省大量在太空中的时间，我们就可以相应地收取费用。”

们的目标是通过核聚变技术将这一速度提高十倍以上。如果到2027年可以通过火箭测试向航空航天合作伙伴展示达到核聚变所需的温度，那么这项技术将有可能缩短前往火星的任务时间，同时将前往土星的旅行时间从八年减少到两年，并最终使人类实现离开太阳系的梦想。”

他进一步指出：“即便我们在2025年启动早期发射，我们也将确保与现有合作伙伴在每个阶段保持信息共享，以便我们可以评估是否在正确的轨道上。接下来，我们还需进行一次轨道上的试射。对于核聚变领域而言，人工智能确实有潜力助力于开发适合星际旅行的推进引擎。”

迪南最后强调：“若我们希望在有生之年离开太阳系，依目前所知，唯一能实现这一目标的技术便是核聚变。”

在过去的十一年里，Pulsar Fusion主要致力于核聚变技术的研究。近期，该公司开始着手于开发能在持续研究的同时产生收入的产品，包括航天器使用的霍尔效应电动推进器以及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，并与核先进制造研究中心及剑桥大学合作开发基于核裂变的推进系统。（文/金鹿）