美國裂-聚變火箭趨近現實？兩個月抵達火星，或徹底改變太空探索

美國宇航局（NASA）正在與一傢俬營公司合作，開發一種基於基於脈衝裂變聚變（Pulsed Fission Fusion）概念的脈衝等離子火箭火箭（PPR），可以產生高達10噸（100,000牛頓）的推力，比衝5000秒，遠遠超過目前的其他深空推進技術，可以將安裝重型防護罩的載人飛船在兩個月內發射到火星，避免宇航員受到宇宙射線的傷害。

這家公司名叫豪威工業（Howe Industries），總部位於亞利桑那州。所謂脈衝裂變聚變（Pulsed Fission Fusion），來自於1950年代開發核武器時發展起來的，已投入使用的裂變點火聚變系統，NASA希望將其和Z箍縮結合起來，觸發熱核氘聚變產生大量中子，在周圍的鈾或釷襯裏中誘發裂變反應，釋放出足夠的能量來約束和加熱聚變等離子體，然後使用磁噴嘴將其噴射出去產生強大的推力。

Z箍縮技術我前不久曾經詳細介紹過，是最早開始研究的可控核聚變技術，利用等離子體軸向電流產生的強大環形磁場壓縮自身，達到極高的溫度從而觸發核聚變，理論上等離子體電流越大，壓縮的溫度和密度越高。此前一家名爲Zap能源的公司，已經在Z箍縮裝置中實現了50萬安培的穩定電流，正在建造100萬安培電流的下一代裝置，而他們的預計是65萬安培就可以實現Q=1的可控核聚變。

NASA脈衝裂變聚變團隊此前的研究表明，通過將裂變-聚變目標封裝在液態鋰外殼中並提供電流回路，這種改進的Z箍縮推進系統能夠達到裂變臨界狀態，隨後裂變能量會提升聚變反應速率，產生更多的中子，從而進一步促進裂變反應。這種推進系統可以提供開放式循環聚變推進裝置的效率，同時又具有裂變系統相對較小的尺寸和簡單性，理論上可以實現30000秒的比衝，從而可以在一個月內到達火星，從根本上提高人類探索太陽系及更遠地方的能力。

豪威公司正在NASA“創新先進概念計劃”（NIAC）資助下進行第一階段的研究，將這種火箭用於美國重返月球和火星的計劃，極高推力和更高比衝的結合意味着它“有可能會徹底改變太空探索”。如果NASA同意進行第二階段的開發，他們將集中力量改進發動機性能，並開發原型機進行測試，最終完成載人火星飛船的設計。

簡而言之，這種技術已逐漸趨近現實，有可能開發出比現有任何火箭都強大得多的推進系統，大大縮短人類探索太陽系的時間，並有望在幾十年內進入星際空間。