3.核聚变火箭
核火箭是另一项利用核能量的太空飞行技术,它能利用飞船所携裂变反应堆产生的热量驱逐空气,进而获得推动力。但如果比拼能量,这种方式与核聚变火箭相比显得黯然失色。
核聚变过程中,原子核结合成更大的核,同时释放出巨大能量。绝大多数核聚变反应堆设计利用托卡马克装置(利用磁约束来实现受控核聚变的环性容器)将燃料约束在一个磁场内产生核反应。但托卡马克重量极大,因此,核聚变火箭设计趋向于采用另一种触发核聚变的方式——惯性约束聚变。
这种设计利用高功率能量束取代托卡马克的磁场,通常采用的是激光。能量束猛烈轰击燃料,使其外层发生爆炸,爆炸威力随后传导到内层并最终触发核聚变。在此之后,磁场引导产生的炽热等离子体从飞船尾部喷出,进而产生推进力。
上世纪70年代,英国行星际协会在其“代达罗斯计划”中对这种核聚变火箭进行了研究。它能帮助人类在50年内抵达另一颗恒星,在这段飞行时间内,宇航员能继续生存的可能性极高。而当前的现实是:尽管努力了数十年之久,但科学家们仍未研制出一个可以工作的惯性约束聚变反应堆。
可能性:可能实现,但要等待数十年。
4.巴萨德冲压式喷气发动机
所有火箭均面临同样的基础性问题:为获得更高加速度,需要携带更多燃料,但这样就提高了航天器重量,反过来降低加速度。
巴萨德冲压式喷气发动机能巧妙地解决这个问题。它也是一种核聚变火箭,但获得推动力的方式不是依靠核燃料,而是将来自周围空间的氢离子化,再利用巨大的电磁场将氢离子吸入体内。但由于星际空间中的氢数量极少,电磁场的宽度可能不得不达到数百甚至数千公里。一种可能的“手段”是按照计算出来的轨道提前从地球发射燃料,让飞船在无需巨大电磁场的情况下沿路“拾取”燃料。然而这也意味着,冲压式喷气发动机背离了最初的设计。
可能性:在技术上面临巨大挑战。I