核聚變取得突破:這對于宇宙探索意味著什麼?
一些科學家指出,聚變推進是必然會發生的。那麼,考慮到核聚變最近的突破,它離我們還有多遠呢?

(圖源:華盛頓大學。)
最近宣布的「聚變點火」是一項巨大的科學進展,而這一進步花費了數十年的研究。相比于由激光能源激發的第一次可控核聚變,這次成功產生了更多的能量。
模擬為太陽提供能量的聚變。

(核聚變原理。圖源:nglearninglab。)
在2022年12月5日,來自勞倫斯利弗莫爾國家實驗室中美國國家點火裝置(NIF)的一個團隊豎起了這一里程碑。正如實驗室負責人金·布迪爾(Kim Budil)所說:「跨過這道門檻,是六十年來促使我們忘我追求的圖景,我們不停地學習,建設,擴展知識和能力,然后尋找克服新的挑戰的方法。
」
核聚變提供能量,將會帶來很大的影響,它點燃了人們對清潔的、無限制的能源的希望。在宇宙探索方面,長久以來,實現用核聚變作為火箭發動機就是我們的夢想。
但是現在,這個預期到底是癡人說夢,還是可以實現的呢?我們的未來又究竟是什麼樣的呢?

(核聚變。圖源:shalemag。)
數據點
核聚變的這一突破,對于來自位于新澤西州普林斯頓等離子體物理實驗室美國能源部(the U.S. Department of Energy‘s (DOE) Princeton Plasma Physics Laboratory in New Jersey)的法蒂瑪·易卜拉欣(Fatima Ebrahimi)來說,是一個期待已久的、令人振奮的消息。
易卜拉欣說這次,NIF實在是獲得了一次不同尋常的成功。
「在實驗中得到的所有數據點都指向了核聚變的成功——這真的太妙了!這對于聚變能源來說不僅僅只是一個成就那麼簡單。」易卜拉欣說。接著她又補充說:「然而,想讓NIF的反應堆成為經濟上切實可行的,更多工程上的創新仍然是必不可少的。
」
易卜拉欣正在研究如何用最大的速度驅動人類去到火星,甚至火星以外的地方。而這項工作涉及到了一種火箭推進器的新設想——去運用太陽耀斑的「運行機制」。
這一設想是用「磁重聯」給微粒加速。「磁重聯」是一種在太陽表面乃至整個宇宙中都能被發現的現象。它指的是當磁場線聯結,突然分散開,又聚集在一起時會產生大量的能量的現象。易卜拉欣所期望的是,通過更多地使用磁場與電磁場,就能夠擁有一種易如反掌地微調速度的能力。

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