科學(xué)家立下豪言：將于100年內(nèi)制造出核聚變飛船

伊卡洛斯星際計(jì)劃是個(gè)不折不扣的科幻大片，科學(xué)家試圖在100年內(nèi)造出新穎的核聚變動(dòng)力飛船，其航行的目標(biāo)為半人馬座阿爾法星。

半人馬座阿爾法星作為距離太陽系最近的恒星系統(tǒng)之一，僅有4.2光年左右，伊卡洛斯董事會(huì)成員、星際航行項(xiàng)目副主管羅伯特·弗里蘭正在籌備建造第一艘恒星際飛船。

在去年11月于美國舉行的星際研討會(huì)上，他提出了未來星際飛船的概念，具有高速、新穎以及建造時(shí)間短的特點(diǎn)，并命名為“螢火蟲”號。

從這張想象圖可以看出，羅伯特·弗里蘭賦予了“螢火蟲”號新穎的外觀，造型完全異于傳統(tǒng)科幻片中的宇宙戰(zhàn)艦，尾部的核聚變發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生明亮的光芒，就像一只的宇宙空間中飛行的“螢火蟲”。羅伯特·弗里蘭也希望“螢火蟲”號能夠通過美國宇航局的恒星際飛行項(xiàng)目，讓這艘飛船的建造得以延續(xù)下去。

面對造型新穎的“螢火蟲”號，不少科幻迷產(chǎn)生了質(zhì)疑，這樣的設(shè)計(jì)到底能不能作為星際航行的母艦。羅伯特·弗里蘭認(rèn)為這個(gè)設(shè)計(jì)足以讓硬科幻迷放心，整艘飛船的形態(tài)是根據(jù)當(dāng)前的物理規(guī)則而設(shè)計(jì)，比如尾部漂亮的曲線遵循核聚變驅(qū)動(dòng)裝置實(shí)際產(chǎn)生的熱負(fù)荷，能夠最大限度減少結(jié)構(gòu)質(zhì)量并達(dá)到散熱效果，飛船上的許多設(shè)計(jì)也符合科學(xué)定律。

“螢火蟲”號使用了氘-氘（DD）高功率Z-pinch聚變堆，即Z箍縮。通過軸向電流產(chǎn)生磁場作用于電荷束流，進(jìn)而引發(fā)電荷束流向中心軸箍縮，該技術(shù)在20世紀(jì)60年代末就開始探討研究，但由于等離子體的不穩(wěn)定性而擱置，直到數(shù)十年后華盛頓大學(xué)的科學(xué)家再次將其納入研發(fā)項(xiàng)目。

華盛頓大學(xué)研究人員Uri Shumlak解決了等離子體的不穩(wěn)定性，同時(shí)美國桑迪亞國家實(shí)驗(yàn)室也在進(jìn)行Z-pinch裝置的研發(fā)，美國宇航局亨茨維爾工廠也準(zhǔn)備在今年進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室測試。

純氘聚變裝置將是“螢火蟲”號上的主要?jiǎng)恿Y(jié)構(gòu)，部分技術(shù)目前已經(jīng)普遍應(yīng)用在坎杜型裂變反應(yīng)堆上，由此我們可以很容易獲得原料。當(dāng)然目前Z-pinch裝置還存在較大的問題，比如高能中子輻射、X射線輻射等都可能危及飛船的安全性。