能源没有大的突破,我们是否永远被困在地球上了?

人类对化石燃料的利用已经达到了顶峰。以目前的开采速度,全球的石油和天然气还能供给50年,煤炭还能供给100年;对于中国,不从外进口的话,石油和天然气时间缩短近1/5,煤炭稍微多一些。化石燃料对环境污染非常大,这也是化石燃料的诟病;化石燃料唯一的优势,就是开采技术和利用效率,已经达到了很高的水平,技术可以说相当成熟。

能源没有大的突破,我们是否永远被困在地球上了?

化石燃料的特点,决定了它只能解燃眉之急,未来肯定是靠不住的。

目前,人类尚没有把任何人造物体送出太阳系,而人类本身也没有突破地月系,究其原因,最主要的就是因为能源问题,人类尚没有有效的能源用于宇宙航行。

当前航天用的都是化学火箭,化学火箭一直是航天业的主流产品,优点是技术简单,容易获得,缺点是效率低下,火箭体积过大。

能源没有大的突破,我们是否永远被困在地球上了?

登月使用的土星五号火箭,起飞自重就达到了三千多吨,可以想象,如果要载人飞出太阳系,那得需要多少燃料?而且我们不能和旅行者一号比,它只是个探测器,飞了35年才脱离日球层,很显然我们不能让宇航员等35年。

目前来看,在可以预见的未来,也只有利用核聚变技术为宇航活动提供能源。人工核聚变是一项很有前途的技术,一旦可控核聚变技术成熟,那么我们就可以利用,比如拿来发电,拿来作为宇宙飞船的动力,这一切在200年内应该能够普及。由此可见,核聚变也应该是这个地球上唯一能让我们离开太阳系的能源。

目前人类对可控核聚变反应堆的研究也有几十年了。目前有希望的途径是磁约束和激光惯性约束。磁约束目前各国研究喝多,常见的磁约束装置是托卡马克聚变实验堆,世界上有美国,德国,中国,俄罗斯等国都建立了可控热核聚变反应堆。当前都还处于基础研究阶段,可望在几十年内取得突破。

能源没有大的突破,我们是否永远被困在地球上了?

现在,美国人制定了一个远征火星的计划,打算用火箭把几名宇航员送到火星地表上面去。由于路途遥远,需要一年半左右才能到达,用传统的化学火箭已经不够用,所以需要开发人工核聚变的火箭。这个技术难关主要在于体积的小型化,目前美国科学家已经取得了一定的进展。预计最早到2025年,真正可靠的人工核聚变火箭就可以完成制造。


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