等离子体不仅可以在地球上作为一种具有巨大潜力的燃料。在太空中，它的潜力会更大，因为等离子发动机不需要像在地球上那样克服空气阻力和重力。有的航天器已经开始利用等离子发动机在太空中航行。

美国航空航天局(NASA)的“黎明号”卫星就是这样，它先后环绕灶神星(esta)和谷神星( ceres)飞行。“黎明号”的发动机会用强大的电场将气体转化为等离子体，然后等离子体中的正离子通过喷嘴向后喷射，推动卫星前进。

这种发动机的缺点是等离子体会腐蚀电极，在长时间的太空任务中，发动机的使用寿命就很有限。为了减轻腐蚀，科学家只能使用稀有的氙气来制作等离子体。如果我们能够通过无线电波将气体转化为等离子体，或者将等离子体困在一个磁笼中，不让它们碰到发动机的电极，这样就可以延长发动机的寿命。

如果这两种方法可以实现，等离子发动机又会得到进一步发展。通过这种方式，等离子发动机还可以使用一种常见的气体氢气，这种气体可以在月球或火星等离地球较近的地方提取。因此，等离子发动机可能在人类开拓太阳系的过程中扮演重要角色，因为宇宙飞船返回时可以在不同星球的基地上补充氢燃料。

等离子发动机的领跑者是可变比冲磁等离子体火箭( VASIMR)。对于这种技术，美国已经研发了几十年，最初由NASA负责，现在则由阿斯特拉火箭公司( Ad Astra Rocket)接手。在发动机室里，气体会被加热到几千摄氏度，转化为等离子体。随后，磁场将带电的等离子体引导进另一个“房间”，在这里，无线电波将等离子体加热到100万摄氏度，使其极度膨胀。最后，磁场引导等离子体以5万米/秒的速度喷射出来。

200千瓦时(1千瓦时等于1度)的电力可以让等离子发动机产生5牛的力。这还不足以让火箭升空穿过大气层，但足以让一艘航天器从绕地轨道进入更遥远的宇宙空间。阿斯特拉火箭公司目前正在对等离子发动机进行关键性的测试，即在进入太空执行任务之前要连续运行100个小时。这项技术将专门用于往返月球的载货航天器，以及执行长期太空任务的航天器在太阳系内部，发动机可以利用太阳能电池板提供能量，也就是说，只有在太阳系外执行任务时，才会使用到一个小型核反应堆。

文章采集自《奇点科学》杂志  2021.04期  p26

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