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科技日報北京6月16日電(記者劉霞)據(jù)美國太空網(wǎng)近日報道，美國研究人員稱，聚變能動力航天器或于十年內(nèi)問世——“直接融合驅(qū)動”(DFD)發(fā)動機有望在2028年左右首次“上崗”，讓探測器在兩年內(nèi)到達土星。

項目團隊成員、普林斯頓衛(wèi)星系統(tǒng)副總裁斯蒂芬妮·托馬斯說，小型貨車大小的DFD體重約1噸，可幫助機器人宇宙飛船在短短兩年內(nèi)飛到土星;在發(fā)射5年內(nèi)到達冥王星。相比之下，美國國家航空航天局(NASA)的“卡西尼”號探測器歷時6.75年才到達土星;“新視野”號歷時9.5年才到達冥王星。

此外，該發(fā)動機動力強勁，可應(yīng)用于很多太空探測任務(wù)中。例如，DFD可為NASA目前計劃的“月球軌道空間站”(門戶)提供動力;也可在月球和火星基地“大顯身手”。

據(jù)托馬斯介紹，DFD內(nèi)部將包含磁性氦-3和氘——一種特殊的重氫熱等離子體。這些元素的原子會在這個等離子體中融合，產(chǎn)生大量能量，且?guī)缀鯖]有輻射。熔化的等離子體將加熱在限制區(qū)域外流動的冷的推進劑，推進劑從發(fā)動機后部的噴嘴噴出，產(chǎn)生推力。所有這些熱量會轉(zhuǎn)化成很大的功率，可能在1—10兆瓦之間，DFD將利用“布雷頓循環(huán)”發(fā)動機將大部分熱量轉(zhuǎn)化為電能。

托馬斯說，這意味著DFD在到達目的地后，可以完成大量科學工作。例如，配備聚變裝置的冥王星軌道飛行器可將能量發(fā)射到該星球表面的著陸器，并將高清視頻發(fā)送回地球。

核聚變難以駕馭，目前還沒有人成功展示出全面的、商業(yè)上可行的聚變反應(yīng)堆，但托馬斯團隊認為，他們的概念會取得成功。她說：“DFD與其他聚變反應(yīng)堆概念不同。這一概念尺寸小、操作簡單、低輻射，還有獨特的等離子加熱方法。”

DFD團隊最近從各種機構(gòu)獲得了資金來推動這一概念的發(fā)展。DFD得到了NASA“創(chuàng)新高級概念計劃”提供的兩輪資助，今年也獲得了“高級研究項目局—能源”(ARPA-E)獎。