聚變飛船，飛船中的戰鬥船，哦耶

徵服宇宙是人類自古以來的夢想，從古時的佔星術到現在的宇宙飛船，人們也一直在為這個目標而不斷努力奮鬥著。工欲善其事必先利其器，若想徵服宇宙，各項性能優越的飛船是必不可少的。而隨著聚變的發展，聚變飛船成為了可能。

核聚變

核聚變是兩個較輕的原子核聚合為一個較重的原子核，並釋放能量的過程。自然界中最容易實現的是氘與氚的聚變，這種反應在太陽上已經持續了50億年。可控核聚變俗稱人造太陽，關於人造太陽的具體知識，與核聚變的發展史，我在之前的文章中寫過，這裡就不具體闡述了，有興趣的可以看看。

而現在可以理解的可控核聚變發動機來看，是核電、核熱聯合推進。

用多個聚變反應堆發電加熱推進發動機工質。發電用到的反應堆是仿星器，託卡馬克，環鏈磁鏡等等閉式反應堆，產生的廢氣並不作為推進工質，冷卻以後作為物資儲備。

用反應堆聚變反應加熱工質，這個反應堆也是推進發動機。這樣子的發動機同雖然是推進能效雖然不高，電力卻總是溢出的，發動機的散熱發電可以部分回饋推進系統而其他部分挪作它用。

改進版是星際氣體衝壓發動機來補償發電工質損失，甚至也有設想是整個核聚變推進系統發電溢出部分大部分用於無工質推進，這樣子核聚變發動機才更有可能進行星際旅行。

聚變飛船

因為核聚變的方式有很多種，在這裡我們只舉最著名的代達羅斯計劃為例。代達羅斯計劃——這是滿載質量54,000噸、巡航速度達12.2%光速的無人星際探測器，當初設想用幾十年時間前往6.5光年外的巴納德星探測。

它的原理是依據電容器蓄能輸出相對論性（接近光速的）電子束脈衝聚焦轟擊含有氘-氦3的燃料丸，引爆核聚變。在磁場的約述下往後部噴出，因為聚變產物含有大量帶電粒子，所以用感應線圈發電回收部分能量給電容器充能以便下一次的點火，我們也可以把它看作是核脈衝推進。

代達羅斯星際探測器第一級最大推力7,540,000牛頓，結合滿載質量54,000噸那初始加速度也就0.0142G。加速到12.2%光速的巡航速度需要3.8年，慣性飛行45年抵達目的地。

但是代達羅斯計劃只是人們的一個理論想法，不是真正的工程設計，畢竟現在可控核聚變還在又一個50年的發展中進行著。所以它一定有疏漏、指標不合理之處。

現在的挑戰

首先對於磁約束核聚變來說，強大的人工磁體非常重要。即使不是磁約束核聚變也需要強大磁場來控制超高溫等離子體免得把自己氣化，還有就是對等離子體動力學的特性進一步深入研究，更好駕馭等離子體。

材料科學也有一定挑戰，例如氘-氚聚變產生的大部分能量都是危險的中子，中子能破壞材料的晶格結構也就是中子脆化，中子輻射還能把沒放射性的元素轉換成有放射性的同位素或者其他元素這叫中子活化，很麻煩。

代達羅斯計劃用的是氘-氦燃料，中子輻射少很多然而點火難度更大了。對了其實核聚變已經可控，問題是目前的可控核聚變是虧損的——聚變反應產出的能量低於點火輸入的能量。當然這些問題都不像突破光速那樣虛無縹緲，未來遲早能解決。

如果實用可控核聚變技術得不到解決，那可以用非可控的核聚變——核脈衝推進，也就是陸續引爆特殊設計的核彈產生定向衝擊波作用於飛船尾部配有減震器的加固底板來推進。根據有關研究，核脈衝推進能達到3.3%光速，雖然比不上可控核聚變然而也能用於恆星際飛行。

總結

可控核聚變是人類目前科技樹上，唯一一個可以一次性，永久的解決太陽系內中級，甚至高級資源問題的辦法。

在可控核聚變誕生之後的二十到三十年裡，整個社會的生產力，將會以難以想像的速度在數量上和形式上增加。

沒有可控核聚變，人類永遠是躺在地球搖籃裡的嬰兒。有了它，人類才長出了「隱形的翅膀」。也許就在這一個50年裡，我們可以實現它。

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