?    幾十年來，太空旅行的唯一手段是依靠化學推進的火箭發(fā)動機。現(xiàn)在，在21世紀初，航空航天工程師正在設計創(chuàng)新的方法將我們帶到星星上，包括光推進、核聚變推進和反物質推進。一種缺乏任何推進劑的新型航天器也被提出。這種類型的航天器會被電磁鐵在太空中顛簸，可以比任何其他方法帶我們走得更遠。

    當冷卻到極低的溫度時，電磁鐵表現(xiàn)出一種不尋常的行為：在通電后的最初幾納秒內，它們會振動。美國能源部高能與核物理辦公室的項目經理大衛(wèi)·古德溫（DavidGoodwin）提出，如果這種振動可以控制在一個方向上，它可以提供足夠的震動，將航天器送入太空，比任何其他正在開發(fā)的推進方法都更遠、更快。

    “似乎應該有某種方法來使用[美國能源部科學家]正在開發(fā)的這項技術來幫助NASA實現(xiàn)他們的目標，它基本上是從那里產生的，”古德溫說。從美國能源部的研究中產生的是古德溫對太空推進系統(tǒng)的想法，該系統(tǒng)使用每秒振動400,000次的超冷超導磁體。如果這種快速脈沖可以指向一個方向，它可以創(chuàng)建一個非常有效的太空推進系統(tǒng)，能夠達到光速1%的幾分之一。

    在電磁鐵上升的前100納秒（十億分之一秒）內，電磁鐵處于非穩(wěn)定狀態(tài)，使其能夠非?？焖俚孛}沖。上升后，磁場達到穩(wěn)定狀態(tài)，不會發(fā)生脈沖。古德溫描述了他用作螺線管的電磁鐵，它基本上是纏繞在金屬圓柱體上的超導電磁線。整個結構的直徑為1英尺（30.5厘米），高度為3英尺（91.4厘米），重量為55.12磅（25公斤）。用于該推進系統(tǒng)的電線是鈮錫合金。其中幾根線束將被纏繞成電纜。然后用液氦將該電磁鐵過冷至4開爾文（-452.47F/-269.15C）。

    為了使磁鐵振動，您需要在磁場中引起不對稱。古德溫計劃特意將金屬板引入磁場，以增強振動運動。這塊板將由銅、鋁或鐵制成。鋁板和銅板是更好的導體，對磁場的影響更大。板將被充電并與系統(tǒng)隔離以產生不對稱性。然后，在磁鐵向相反方向振蕩之前，板將在幾微秒（百萬分之一秒）內耗盡電力。

    “現(xiàn)在，這里的問題是，我們能否以這樣一種方式使用這種非穩(wěn)態(tài)條件，使其只向一個方向移動？”古德溫說?！斑@就是非常不確定能否做到這一點的地方。這就是為什么我們想做一個實驗來找出答案。在波音公司的合作下，古德溫正在尋求美國宇航局的資助來進行這樣的實驗。

    該系統(tǒng)的關鍵是固態(tài)開關，它將調解從電源發(fā)送到電磁鐵的電流。這個開關基本上每秒打開和關閉電磁鐵400,000次。固態(tài)開關看起來有點像一個超大的計算機芯片——想象一下一個冰球大小的微處理器。它的工作是獲取穩(wěn)態(tài)功率，并將其轉換為非?？焖俚母吖β拭}沖，每秒400,000次，電壓為30安培和9,000伏。

    美國能源部也在為美國宇航局制定核太空反應堆的計劃。古德溫認為，該反應堆可用于為電磁推進系統(tǒng)提供動力。美國能源部正在努力從美國宇航局獲得資金，到300年，一個2006千瓦的反應堆可能準備就緒。推進系統(tǒng)將被配置為將反應堆產生的熱能轉化為電能。

    “對于深空、火星和更遠的地方，如果你要移動任何質量，你幾乎需要使用核能，”古德溫說。

    反應堆將通過誘導核裂變過程發(fā)電，通過分裂原子（如鈾-235原子）產生能量。當單個原子分裂時，它會釋放出大量的熱量和伽馬輻射。一磅（0.45公斤）高濃縮鈾，就像用于為核潛艇或核航空母艦提供動力的鈾一樣，相當于大約1萬加侖（3萬升）汽油。一磅鈾只有棒球那么大，因此它可以長時間為航天器提供動力，而不會占用太多空間。這種核動力、電磁推進的航天器將能夠穿越令人難以置信的遠距離。

    來自核反應堆的熱能可以轉化為電能，為航天器提供動力。

    “你無法到達最近的恒星，但你可以看看日球層頂的任務，”古德溫說?！叭绻\行得非常好，它可以達到光速1%的一小部分。即便如此，也需要數百年才能到達最近的恒星，這仍然是不切實際的。

    日球層頂是來自太陽的太陽風與其他恒星產生的星際太陽風相遇的點。它距離太陽約200個天文單位（AU）（日球層頂的確切位置未知）。一個AU等于從太陽到地球的平均距離，或大約93萬英里（150.39億公里）。相比之下，冥王星距離太陽53.<>天文單位。

    為了移動人員，必須建造一個更大的設備，但直徑1英尺，高3英尺的電磁裝置可以將小型無人航天器（如星際探測器）推到很遠的距離。根據古德溫的說法，該系統(tǒng)非常高效，它通過超導體提供大量電力。問題是科學家是否可以在不破壞磁鐵的情況下將這種動力轉化為推進力。快速振動可能會使磁鐵達到其強度的邊緣。

    對這種系統(tǒng)持懷疑態(tài)度的人說，古德溫所要做的就是非常快速地振動磁鐵，但它不會去任何地方。古德溫承認，目前還沒有證據表明他的推進系統(tǒng)會起作用?！斑@是高度投機性的，在我最樂觀的日子里，我認為它有十分之一的機會可能奏效，”古德溫說。當然，10年前，人們認為我們進入太空的機會就更小了。