說(shuō)起核聚變，我們往往會(huì)想到氫彈或者恒星的燃燒，它是一種可以高效率釋放大量能量的物理現(xiàn)象，基于這種現(xiàn)象的可控核聚變技術(shù)如果足夠先進(jìn)的話，是可以有著廣泛的應(yīng)用的，比如核聚變發(fā)電技術(shù)，很多科學(xué)家還在不斷攻關(guān)，核聚變火箭技術(shù)也是如此！

核聚變是指由質(zhì)量小的原子（主要指氫的同位數(shù)氘或氚）在一定條件下發(fā)生原子核相互聚合作用后，生成更重的原子并釋放大量能量的反應(yīng)，太陽(yáng)等恒星以及氫彈的能量來(lái)源就是如此。如果能將核聚變產(chǎn)生的能量束縛在一定范圍中，并且做到可以隨意控制它，那么我們就能利用核聚變發(fā)電了，核聚變發(fā)電的能效很高，而且沒(méi)有污染，地球海水中含有大量的核聚變?cè)?，測(cè)算發(fā)現(xiàn)每公升海水中含有的氘可以產(chǎn)生相當(dāng)于300升汽油燃燒的能量，如果可控核聚變發(fā)電技術(shù)成熟，那么人類基本就不用擔(dān)心電能的來(lái)源了。

如果將可控核聚變裝置安裝的火箭上，用其產(chǎn)生的能量作為推力，理論上也可以做成核聚變火箭的，而且由于核聚變能量釋放很強(qiáng)，因此核聚變火箭可以做得很大，而且速度也很快，科學(xué)家估計(jì)核聚變提供動(dòng)力的火箭最高速度可以達(dá)到光速的12%，這一速度遠(yuǎn)超現(xiàn)在火箭技術(shù)所能達(dá)到的速度。如果乘坐這樣的火箭前往火星，那么在火星大沖的時(shí)候，人類前往火星將用不了一個(gè)月的時(shí)間，這還是算上火箭加速和減速的時(shí)間，只考慮最短時(shí)間的話，核動(dòng)力無(wú)人飛船只需兩三天就能到達(dá)。

如何制造出核動(dòng)力火箭呢？這可不是個(gè)容易的事情，自從氫彈試爆以來(lái)，美蘇等國(guó)的科學(xué)家就曾經(jīng)設(shè)想制造核聚變火箭，但是幾十年過(guò)去了仍然進(jìn)展不大。這種火箭的技術(shù)原理上并不算復(fù)雜，一個(gè)合適的可控核聚變反應(yīng)堆就可提供能量，一般聚變反應(yīng)堆都是利用托卡馬克裝置將燃料限制在一個(gè)磁場(chǎng)之中來(lái)驅(qū)動(dòng)聚變反應(yīng)的，但是現(xiàn)在的托卡馬克裝置還太重，而且體積龐大，能效比很低，還沒(méi)到實(shí)用化階段，根本不適合安裝到火箭上，同時(shí)它的產(chǎn)能模式也不適合用作火箭發(fā)射。因此，核聚變動(dòng)力火箭必須要采用全新的觸發(fā)原子核聚變的方法。

相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)家認(rèn)為采用慣性約束核聚變方式比較合適，這種設(shè)計(jì)以高能光束（通常是激光）來(lái)代替托卡馬克裝置中的磁場(chǎng)，當(dāng)聚變反應(yīng)發(fā)生后，磁場(chǎng)將會(huì)引導(dǎo)高能粒子快速噴向火箭的尾部，從而產(chǎn)生強(qiáng)大的推力，推動(dòng)核聚變火箭前進(jìn)。

2013年有新聞報(bào)道說(shuō)一個(gè)由美國(guó)幾所大學(xué)的科學(xué)家組成的DFD核聚變火箭引擎研究小組正在做這方面的嘗試，他們?cè)O(shè)計(jì)的核動(dòng)力火箭只需要很少的核材料，據(jù)說(shuō)一粒沙子大小的核材料產(chǎn)生的能量就相當(dāng)于一加侖的火箭燃料，每次點(diǎn)燃核聚變的過(guò)程僅幾微秒，讓極少量的核燃料參與聚變就可以，而且這一過(guò)程可以快速重復(fù)，每次核聚變爆炸都會(huì)產(chǎn)生推力，頻繁的爆炸產(chǎn)生連續(xù)不斷的推力，這樣就能驅(qū)動(dòng)核動(dòng)力火箭前進(jìn)了。先前他們從各種機(jī)構(gòu)獲得資助資金，2016-2019年該研究小組又獲得美國(guó)宇航局創(chuàng)新先進(jìn)概念項(xiàng)目?jī)奢嗁Y金支持，該資金扶持項(xiàng)目旨在培育具有潛在創(chuàng)新性的太空飛行技術(shù)，目前該項(xiàng)目正在穩(wěn)步推進(jìn)。

那么使用核聚變技術(shù)推動(dòng)的火箭到底會(huì)有多大？目前還難以估算，這要看人類能將核聚變裝置小型化到什么程度，而且其能效比要比較高才行，但是基于流體力學(xué)考慮，從地球發(fā)射的火箭的樣子不會(huì)有大的改變，核聚變火箭的大小也會(huì)和當(dāng)今的火箭差不多，剛開(kāi)始的時(shí)候，可控核聚變裝置小型化很難，因此應(yīng)該是一種大型或者巨型火箭。

這種技術(shù)一旦成功的話，人類前往火星的探索任務(wù)期將可以從4年左右的時(shí)間減少到三個(gè)月之內(nèi)，小組負(fù)責(zé)人約翰·勞斯說(shuō)已經(jīng)研發(fā)出使用磁場(chǎng)控制的等離子體流，并成功在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行了測(cè)試，已經(jīng)取得了部分成功，2028年可以進(jìn)行核聚變引擎首次試飛，當(dāng)前需要將單獨(dú)的測(cè)試實(shí)驗(yàn)進(jìn)行合并，然而該技術(shù)瓶頸難題還有很多，總體來(lái)看核聚變火箭研究進(jìn)展不大，距離其提出的2030年使用核聚變火箭前往火星還有很多路要走，但是我們應(yīng)該相信將來(lái)人類終將會(huì)攻克該技術(shù)的各種難關(guān)，是可以實(shí)現(xiàn)基于核聚變的星際旅行的。