據美國太空網(wǎng)近日報道，美國研究人員稱(chēng)，聚變能動(dòng)力航天器或于十年內問(wèn)世——“直接融合驅動(dòng)”（DFD）發(fā)動(dòng)機有望在2028年左右首次“上崗”，讓探測器在兩年內到達土星。

項目團隊成員、普林斯頓衛星系統副總裁斯蒂芬妮·托馬斯說(shuō)，小型貨車(chē)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飛到土星；在發(fā)射5年內到達冥王星。相比之下，美國國家航空航天局（NASA）的“卡西尼”號探測器歷時(shí)6.75年才到達土星；“新視野”號歷時(shí)9.5年才到達冥王星。

此外，該發(fā)動(dòng)機動(dòng)力強勁，可應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(mén)戶(hù)）提供動(dòng)力；也可在月球和火星基地“大顯身手”。

據托馬斯介紹，DFD內部將包含磁性氦-3和氘——一種特殊的重氫熱等離子體。這些元素的原子會(huì )在這個(gè)等離子體中融合，產(chǎn)生大量能量，且幾乎沒(méi)有輻射。熔化的等離子體將加熱在限制區域外流動(dòng)的冷的推進(jìn)劑，推進(jìn)劑從發(fā)動(dòng)機后部的噴嘴噴出，產(chǎn)生推力。所有這些熱量會(huì )轉化成很大的功率，可能在1—10兆瓦之間，DFD將利用“布雷頓循環(huán)”發(fā)動(dòng)機將大部分熱量轉化為電能。

托馬斯說(shuō)，這意味著(zhù)DFD在到達目的地后，可以完成大量科學(xué)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(zhù)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(méi)有人成功展示出全面的、商業(yè)上可行的聚變反應堆，但托馬斯團隊認為，他們的概念會(huì )取得成功。她說(shuō)：“DFD與其他聚變反應堆概念不同。這一概念尺寸小、操作簡(jiǎn)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獲得了資金來(lái)推動(dòng)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。