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據(jù)國外媒體報(bào)道，科學(xué)家設(shè)想在未來前往火星的旅途中，將使用到一種高科技宇宙飛船，采用一系列的“核曲棍球”式推進(jìn)，通過磁脈沖將原子核相互撞擊并在一個(gè)類似曲棍球式的特殊結(jié)構(gòu)中進(jìn)行。目前，來自阿拉巴馬大學(xué)的物理學(xué)家小組位于漢茨維爾的工程機(jī)械和航空航天部很快就要將交付一個(gè)新型高科技系統(tǒng)，并稱其為Z箍縮(Z-pinch)，從整體結(jié)構(gòu)上看顯得“輕巧”，可以認(rèn)為其工作原理如同一顆恒星的“心臟”。

科學(xué)家設(shè)計(jì)的“曲棍球”式磁脈沖發(fā)動(dòng)機(jī)飛船

根據(jù)阿拉巴馬大學(xué)漢茨維爾分校工程系副教授賈森·卡西布里（Jason Cassibry）博士介紹：“我們目前正在努力開發(fā)一種小型、輕便的脈沖核聚變系統(tǒng)，未來將其應(yīng)用于深空探測等任務(wù)。如果將這套裝置放在一艘飛往火星的宇宙飛船上，那么只需要六至八周就可以抵達(dá)火星，而不是六到八個(gè)月。”卡西布里和他的研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃打造一個(gè)酷似曲棍球外形的反應(yīng)裝置，并通過融合鋰和氫原子核最后將它們一點(diǎn)點(diǎn)提純后的質(zhì)量轉(zhuǎn)化為能量。

其中設(shè)置有一個(gè)尺寸僅為兩英寸寬、一英寸厚的小型裝置，整體尺寸小于三寸冰球的大小，該裝置由鋰氘 (LH 2)、最輕金屬元素制造而成。核聚變反應(yīng)是太陽核心位置的反應(yīng)進(jìn)程，由四個(gè)氘核結(jié)合并形成一個(gè)氦核并釋放出能量的過程。阿拉巴馬大學(xué)漢茨維爾分校工程系的實(shí)驗(yàn)將開啟這種循環(huán)，控制原子核對撞需要極高的精確度。

為了統(tǒng)籌該實(shí)驗(yàn)的相關(guān)會(huì)議，來自阿拉巴馬大學(xué)漢茨維爾分校工程系、波音公司、美國國家航空航天局馬歇爾空間飛行中心的科學(xué)家們以及不斷增多的其他參與人員將開啟“十年模塊二號(hào)”機(jī)功率發(fā)生器，即DM2，而L3通訊脈沖電源的設(shè)計(jì)將使用美國國防部在上個(gè)世紀(jì)九十年代在塔拉霍馬進(jìn)行的武器效果測試項(xiàng)目。而“十年模塊二號(hào)”機(jī)功率發(fā)生器將在今年夏天被遷往紅石軍火場(Redstone Arsenal)，這里是美國國家航空航天局生成火箭和衛(wèi)星的基地。如同攝影師的閃光燈，“十年模塊二號(hào)”機(jī)功率發(fā)生器包含了電容式裝置可存儲(chǔ)電荷并進(jìn)行釋放，形成等離子體。

當(dāng)通過電流時(shí)就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)被壓縮的等離子體磁場，這就是Z箍縮效應(yīng)。根據(jù)阿拉巴馬大學(xué)漢茨維爾分校工程系副教授賈森·卡西布里介紹：其產(chǎn)生的能量相當(dāng)于全世界能量輸出總量的百分之二十，不僅能量巨大而且體積很小，并不超過你的手指頭大小。但是如此強(qiáng)大的能量只能持續(xù)極為短暫的時(shí)間，僅僅為千億分之一秒。根據(jù)參與研究的科學(xué)家們介紹，我們首先要對這項(xiàng)概念性的研究設(shè)計(jì)進(jìn)行測試，運(yùn)行我們的模型并進(jìn)行實(shí)際測量，該裝置還存在不穩(wěn)定性，比如被電離的粒子會(huì)帶走大量的熱量，同時(shí)也將測試磁脈沖推進(jìn)模型背后的理論是否是有效的。

一旦我們對其運(yùn)行機(jī)制有了很好地理解，就能將其應(yīng)用在宇宙飛船的推進(jìn)器上。物理學(xué)家們希望有朝一日能使用“太陽能量”，通過核聚變產(chǎn)生能量，阿拉巴馬大學(xué)漢茨維爾分校工程系涉及的能量工程為主流的受控核聚變，其具有獨(dú)到的設(shè)計(jì)和應(yīng)用程序，與美國能源部下屬的未來能源計(jì)劃工程中設(shè)計(jì)的核聚變裝置還存在不同的地方。阿拉巴馬大學(xué)漢茨維爾分校工程系副教授賈森·卡西布里認(rèn)為該裝置將改變化學(xué)火箭時(shí)代，我們正在進(jìn)行研發(fā)非常輕便的動(dòng)力系統(tǒng)。

如果這項(xiàng)研究取得持續(xù)性的進(jìn)展，將衍生出一個(gè)新型裝置，其工作原理為使用電磁場形成一個(gè)噴嘴將反應(yīng)物噴出，同時(shí)還將捕獲額外發(fā)散的能量進(jìn)行循環(huán)利用，重新進(jìn)入充電系統(tǒng)中。這就是Z 箍縮技術(shù)中下一個(gè)將要解決的領(lǐng)域。其核心部位是脈沖引擎，就如同其他火箭發(fā)動(dòng)機(jī)一樣，外形上看如同一個(gè)茶壺，工作原理還是將冷物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槟芰亢透邷貧怏w并推動(dòng)飛船前進(jìn)。

在核脈沖發(fā)動(dòng)機(jī)的工作進(jìn)程中，產(chǎn)生的推力與航天飛機(jī)主引擎的功率相比明顯微不足道，對于動(dòng)輒數(shù)百噸的行星際宇宙飛船而言，似乎感覺不到推力的存在。但是科學(xué)家認(rèn)為這樣的宇宙飛船會(huì)在地球軌道上進(jìn)行快速數(shù)周的加速過程，然后朝目標(biāo)行星前進(jìn)。