英国Pulsar Fusion实现“Sunbird”核聚变火箭“首次等离子体”测试
2026-03-28 10:14
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2026年3月25日,在杰夫·贝索斯主办的MARS会议上,英国航天推进公司Pulsar Fusion现场直播并宣布,其“太阳鸟(Sunbird)”核聚变火箭的排气系统成功实现了“首次等离子体”测试。这标志着人类在利用可控核聚变进行太空推进的征程上,迈出了在工程上验证其核心物理架构的关键一步。

一、 核心突破:现场直播”首次等离子体“测试

此次演示的核心,是在“Sunbird”的排气系统物理架构内,首次成功生成并约束了超高温等离子体。

过程:在英国布莱切利的实验室中,Pulsar的科学家将氪气注入“Sunbird”系统的排气通道,并运用特定组合的电场和磁场,使其电离、加热并加速,形成了温度超过太阳核心的等离子体流。此次“首次等离子体”测试是项目开发的早期关键步骤,其核心目的是验证在该排气系统物理架构内约束和引导等离子体的可行性。

技术:此次测试的排气系统,是Pulsar Fusion公司“Sunbird”聚变推进器所采用的 “双直接聚变驱动”(DDFD) 设计的核心组成部分。DDFD的原理是利用超导磁体形成的磁场来约束聚变反应,并将反应产生的高能等离子体直接导向喷管喷射出去,从而产生推力。其设计目标是创造一种能同时提供类似化学火箭的高推力和类似离子推进器的极高比冲(高效率) 的推进系统,从而解决当前深空探测中化学火箭燃料消耗过快、而电推进器推力过小的根本矛盾。理论分析表明,这类推进器的排气速度有望超过每小时50万英里。

二、 等离子体控制与材料耐受成关键瓶颈

在演示成功的同时,Pulsar Fusion清晰地指出了前路的巨大障碍,并展示了针对性的合作布局。

等离子体约束难题:DDFD系统需要维持数亿摄氏度的工作温度,而在此极端条件下,等离子体的不稳定性使其约束变得极为困难。为此,公司正与普林斯顿卫星系统合作,应用人工智能算法分析实验数据,优化磁场配置方案。

材料耐受极限:即使未来采用氘-氦-3燃料循环以减少中子辐射,反应过程中产生的高能粒子仍会对反应室壁和磁体造成损伤。Pulsar已与英国原子能管理局展开合作,重点研究中子屏蔽材料和活化效应建模。

三、 基于此次突破的明确后续研发路线

此次测试验证了基础架构的可行性,紧随其后的是Pulsar Fusion公布的一套具体、可测量的技术升级路线:

性能参数精密测量:下一阶段,公司将使用推力天平、E×B探针和减速电势分析仪等专业设备,对当前实验系统进行推力与排气速度的精确测量,为规划“Sunbird”首次任务奠定数据基础。

系统升级与加热实验:后续实验将引入旋转磁场加热和射频(RF)加热系统,旨在创造更符合实际工作条件的等离子体。同时,公司计划将磁系统升级为稀土高温超导磁体,以获得更强的磁场,从而探索更高密度和压力的等离子体运行条件,这是迈向实现可控核聚变反应的关键一步。

“Sunbird”项目是Pulsar Fusion长期战略的核心。公司设定了雄心勃勃的长期目标:在2027年左右实现核心聚变推进技术的在轨演示,并在2030年代初推出可投入生产的系统。如果成功,这项技术有望将前往火星的旅程时间缩短至3-4.5个月,将前往冥王星的任务从十年以上缩短至约4年,从而成为开启预计规模达1.8万亿美元的太空经济的关键赋能者。

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