跳到主要内容
移动世界。
融合供电的宇宙飞船

引导图像©Alonesdj / Adob​​e Stock

本文是《探索未来》(The Future Explored)的一部分,这是一本关于改变世界的技术的每周指南。你可以在每周四早上直接把这样的故事发送到你的收件箱订阅这

土星距离地球近10亿英里,NASA目前需要大约7年的时间才能到达这颗环形行星。然而,有了合适的推进系统,通勤时间可以缩短到短短几年。

此秋季早些时候,一个国际科学家团队发布了一个描述了一个被称为直接聚变驱动(DFD)的特定推进系统如何可以大大加快土星和地球之间的旅行。科学家们目前正将目光投向土星的卫星土卫六,因为它确实如此表面液体- 这意味着它可能会留下生命。泰坦也有可能成为未来航天器的加油站,以探索深空。

一种新的火箭

DFD是一种由低放射性驱动的火箭核聚变。这种聚变将为飞船提供一切所需的能源——包括推进和功能(即生命维持、通信和研究)。例如,据Space.com报道,“一个装有核聚变装置的冥王星轨道飞行器可以将能量传送到这颗矮行星表面的着陆器上,并将高清视频传回地球。”

DFD仍然是理论的,但正在进行相当大的工作来使其成为现实 - 这项工作由普林斯顿等离子体物理实验室领导,目前正在测试融合系统的第二次迭代。

为什么这很重要

DFDS对太空勘探的影响很大,远远超出土星。融合动力推进将使在时间和金钱方面更频繁地进入太空中的空间。

例如,我们可以在5年内到达冥王星,而不是10年。或者,我们可以达到火星仅仅是3个月而不是通常的7个月。当我们终于在红色的星球上度假时,它可能是一个融合的航天器,将我们带到那里。

这个怎么运作

目前的DFD设计大约是一辆小型货车的大小,但可以推动惊人的11吨。内部存放着热等离子体(由氦同位素氦-3和氘(氢同位素)组成)。这些同位素的原子聚合在一起,产生大量的能量。和其他聚变反应堆一样,发动机中的等离子体受到强大磁铁的限制。

当我们终于在红色的星球上度假时,它可能是一个融合的航天器,将我们带到那里。

等离子体加热推进剂,位于限制等离子体区域外部。然后将该推进剂从火箭背面推出喷嘴,从而产生推动火箭向前推进的推力。这转化为1到10兆瓦的电力(一个兆瓦相当于大约五福特F-150卡车的马力)。

DFD正在以两种模式进行研究:一种是持续推进,另一种是在开始时仅仅推进以提高速度。第一种模式将意味着更快的飞行,因为它将在整个过程中加速,但第二种模式可能更有效率。

流行的机械师的Caroline Delbert将混合模式描述为丰田普锐斯。在普锐斯模式,与整个方式的地板相比,土星之旅将额外六个月。

永远未来?

核聚变是臭名昭着的使之可行。有个老笑话说核聚变是未来的能源……永远都是。尽管我们已经有核聚变反应堆几十年了,但我们在地球上并不使用它们发电,因为它们运行时需要的能量比输出的要多。但是普林斯顿卫星系统公司的副总裁斯蒂芬妮·托马斯去年告诉Space.com说,DFD有一个非常真实的成功机会。

“DFD不同于其他聚变反应堆的概念,”她说,指的是该发动机体积小、运行清洁、低辐射和独特的等离子加热方法。

我们多久能看到这个成功?根据托马斯在美国,真正的聚变推进任务最早可能在2028年实现。

我们很乐意听取您的意见!如果您对本文有评论,或者您有未来Freethink故事的提示,请发送电子邮件给我们[电子邮件受保护]

下一个

民主
你现在可以像亚马逊包裹一样追踪你的邮寄选票
投票跟踪
民主
你现在可以像亚马逊包裹一样追踪你的邮寄选票
现在至少有46个州提供免费投票跟踪,让选民从打印机到选举办公室遵循他们的邮票。

现在至少有46个州提供免费投票跟踪,让选民从打印机到选举办公室遵循他们的邮票。

遗传学
“灭绝”的新几内亚唱歌狗再次被发现,多亏了遗传学
新几内亚唱歌狗
遗传学
“灭绝”的新几内亚唱歌狗再次被发现,多亏了遗传学
新几内亚唱歌狗在野外被认为已经灭绝。但是,新的基因证据表明情况并非如此。

新几内亚唱歌狗在野外被认为已经灭绝。但是,新的基因证据表明情况并非如此。

人工智能
迄今为止最令人印象深刻的语言生成器
语言生成器
人工智能
迄今为止最令人印象深刻的语言生成器
Openai的GPT-3目前是Twitter的谈话。强大的语言生成器正在从SCI-FI写入代码。

Openai的GPT-3目前是Twitter的谈话。强大的语言生成器正在从SCI-FI写入代码。

公共卫生
首个冠状病毒疫苗已准备好进行人体试验
冠状病毒疫苗
公共卫生
首个冠状病毒疫苗已准备好进行人体试验
实验性冠状病毒疫苗MRNA-1273,于3月16日开始于3月16日开始,提前几周。

实验性冠状病毒疫苗MRNA-1273,于3月16日开始于3月16日开始,提前几周。

网络安全
我们离超级安全的量子互联网又近了一步
我们离超级安全的量子互联网又近了一步
网络安全
我们离超级安全的量子互联网又近了一步
科学家们在芝加哥的一个52英里长量子环上成功纠缠了光子,这是沿着量子互联网的一条重要里程碑。

科学家们在芝加哥的一个52英里长量子环上成功纠缠了光子,这是沿着量子互联网的一条重要里程碑。

涂料科学
伊博格因:迷幻药?
Ibogaine.
涂料科学
伊博格因:迷幻药?
伊博加因是一种来自伊博加植物的非洲迷幻药,被用于宗教仪式和药物成瘾治疗。

伊博加因是一种来自伊博加植物的非洲迷幻药,被用于宗教仪式和药物成瘾治疗。

起义
自闭症机器人教授人类情感
自闭症机器人教授人类情感
起义
自闭症机器人教授人类情感
来认识一下未来的教室助手,一个自闭症治疗机器人,它教有特殊需要的学生同理心和情感。

来认识一下未来的教室助手,一个自闭症治疗机器人,它教有特殊需要的学生同理心和情感。

分派
CRISPR可以用一张纸条诊断寨卡病毒(和埃博拉病毒)
CRISPR可以用一张纸条诊断寨卡病毒(和埃博拉病毒)
分派
CRISPR可以用一张纸条诊断寨卡病毒(和埃博拉病毒)
我们可能正在走向一种快速、可靠、便携的检测方法,几乎可以检测任何病毒或癌症突变。

我们可能正在走向一种快速、可靠、便携的检测方法,几乎可以检测任何病毒或癌症突变。

分派
婴儿有时会引发早产以避免感染
婴儿有时会引发早产以避免感染
分派
婴儿有时会引发早产以避免感染
一个新的发现赢得了我们认为我们对早产的诞生,并且可以指出完全新的......

一项新发现颠覆了我们对早产的认知,为预防早产提供了全新的解决方案。