核聚變是不是唯一能讓我們離開星系的能源?
目前,人類尚沒有把任何人造物體送出太陽系,而人類本身也沒有突破地月系,究其原因,最主要的就是因為能源問題,人類尚沒有有效的能源用於宇宙航行。核聚變是不是唯一能讓我們離開星系的能源?核聚變確實是目前已知的最佳能源,但是作為人類探索宇宙來說還是力不從心
核聚變是太陽等恆星的能源來源,人類上世紀已經實現了人工核聚變,當然是也不可控的方式氫彈爆發的方式。通過氫彈中原子彈的首先引爆產生的高溫高壓實現點火,利用慣性約束高溫等離子實現輕核熱聚變,聚變能量在瞬間釋放。
對於核聚變的燃料來講,主要是氫及其同位素,在地球大氣,海洋以及宇宙中都有豐富的氫,對於太陽這樣的恆星,每秒鐘都要燃燒掉上億噸的氫。相比核裂變反應堆需要的鈾等重金屬資源,氫這種核聚變資源可以說是取之不盡,用之不竭的。
對於人來來講,地球也並不能一直使我們平安的家園,我們總要走出這個星系,去尋找更多的資源。那麼可控核聚變發動機就是人類實現星際旅行目前最有可能的方式了。
目前對於能量緩慢釋放的可控核聚變,難度主要在對高溫等離子體的約束,目前人類對可控核聚變反應堆的研究也有幾十年了。目前有希望的途徑是磁約束和激光慣性約束。
不論是德國Wendelstein 7-X,還是麻省理工托卡馬克聚變反應堆,都具備了一定的成熟度。德國Wendelstein 7-X已經開始運行,多次試驗證明其能夠輸出能量,其造價達到10億歐元,可以模擬產生恆星內部的極端環境,利用核聚變產生能量。
世界上有美國,德國,中國,俄羅斯等國都建立了可控熱核聚變反應堆。當前都還處於基礎研究階段,可望在幾十年內取得突破。
一旦可控核聚變技術成熟,那麼我們就可以利用,比如拿來發電,拿來作為宇宙飛船的動力,這一切在200年內應該能夠普及。由此可見,核聚變也應該是這個地球上唯一能讓我們離開太陽系的能源,但是也不是絕對的。因為在新能源領域,還有潛在的能源,比如反物質推動、曲速驅動等,都是很有潛力的星際航行技術,只不過這些技術距離我們太遠,甚至連個理論基礎都沒有。
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