脉冲星聚变：引领下一代氪等离子体空间推进
脉冲星聚变
英国布莱切利
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Sunbird 第一个带有氪的等离子体。 （图片：脉冲星聚变） 当今的航天器主要依赖两种截然不同的推进系统，每种系统都有基本的局限性。化学火箭产生极高的推力，这对于发射和快速机动至关重要，但其相对较低的排气速度限制了航天器最终穿越太空的速度。
电力推进系统，例如离子或霍尔推进器，可以实现非常高的排气速度，从而使其效率很高。然而，它们产生的推力非常低，需要航天器在很长一段时间内逐渐加速。聚变推进器有潜力提供高推力和极高的排气速度。这种组合可以大大缩短穿越太阳系的旅行时间。
Pulsar Fusion 是一家总部位于英国的太空推进公司，为快速增长的卫星和深空市场开发先进的推进技术，最近宣布在其 Sunbird 排气测试系统中实现了“首个等离子体”。这一里程碑代表了太空旅行核聚变排气系统物理架构的首次亮相。
室内太阳鸟前视图。 （图片：脉冲星聚变）这一成就在加利福尼亚州奥海举行的亚马逊火星会议的专门技术会议上现场展示，机器学习、自动化、机器人和太空领域的远见卓识的领导者齐聚一堂，共同塑造人类在地球之外的未来。
Sunbird 演示由 Pulsar Fusion 首席执行官 Richard Dinan 向一群受人尊敬的世界领先的机器学习和机器人学者/企业家、诺贝尔奖获得者和宇航员现场演示。该测试由英国布莱切利的 Pulsar 科学家进行，并在 Richard Dinan 演讲期间在加利福尼亚州的舞台上进行了直播。
该测试标志着开发的早期一步，展示了 Sunbird 系统排气架构内的等离子体限制。该实验利用电场和磁场的组合来引导和加速带电粒子通过排气通道。
Sunbird 由 Pulsar Fusion 最先进的双直接融合驱动器 (DDFD) 提供动力。凭借其高比冲（10,000–15,000 秒）和 2 兆瓦的功率，太阳鸟重新定义了太空旅行的可能性。双直接聚变驱动（DDFD）是一种紧凑设计的核聚变发动机，可以为宇宙飞船提供推力和电力。这项技术为在有限的时间内以非常高的有效载荷与推进剂质量比探索太阳系开辟了前所未有的可能性。由于 DDFD 在一台集成设备中提供动力和推进力，因此它还将在有效载荷到达时提供高达 2 MW 的电力。
Sunbird 在大型真空测试室中。 （图片：脉冲星聚变）在下一阶段的开发中，Pulsar 将使用推力天平、E×B 探头和 RPA 测量来收集详细的性能数据，包括推力和排气速度。这些数据将使 Pulsar 能够规划首次 Sunbird 任务。
为了最大限度地延长 Sunbird 的任务寿命，Pulsar 与英国原子能管理局合作开发了一项研究计划。该项目将研究中子辐射对反应堆壁和磁铁的影响，这是反应堆内磨损的主要原因。
在这个初始测试系列中，使用氪作为推进剂，选择氪是因为其在早期测试所需的质量流量下具有相对较高的电离效率和惰性特性。
即将进行的实验将结合旋转磁场加热、射频加热系统和专用推力天平，以实现更详细的性能测量。
展望未来，Pulsar Fusion 计划将磁系统升级为稀土高温超导磁体，从而实现更强的磁场并探索更高的等离子体密度和压力条件。该计划的最终目标是开始非中子聚变燃料循环的实验工作，作为太阳鸟推进系统持续开发的一部分。
本文由 Pulsar Space（英国布莱奇利）贡献。如需了解更多信息，请访问此处。
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