火星航班 單程只需39天

    2010年奧巴馬領導的美國政府在制定未來載人航天計劃時，建議美國國家航空航天局（NASA）放棄前總統布什批准的重返月球的“星座工程”計劃，將宇航員抵達目標鎖定於小行星、火星或其他星球。然而，依照現有的化學燃料推進技術，宇航員需要在太空中飛行大約7個月甚至10個月才能從地球到達火星。能否讓宇航員更快抵達目的地？美國前宇航員富蘭克林張-迪亞茲（Franklin Chang-Diaz）正在研發的等離子體火箭（發動機）或許能給出理想的答案。

　　等離子體火箭——40年的遠大追求

    現年60歲的富蘭克林出生於哥斯達黎加，7歲時在他母親講述了美蘇太空競賽後便決心成為宇航員。高中畢業後，為進入NASA，他離開哥斯達黎加來到居住在美國康涅狄格州的親戚家，並考入康涅狄格大學學習，畢業後被麻省理工學院錄取攻讀核工程博士學位。經過一番週折，1980年，他因擁有等離子體物理博士學位、對太空飛船發動機的獨特關注、非常健康的身體條件等因素，從近4000申請人中脫穎而出，成為當年招收的19名宇航員中的一員。

    作為宇航員，在1986年至2002年間，富蘭克林參加了7次航天飛機的飛行任務，追平了太空飛行次數最高紀錄，並在地球大氣層外逗留了1601個小時。他的航天飛行具有傳奇般的色彩。1986年，他原定參加“挑戰者”號航天飛機的飛行，後被安排提前出行；返回地球不久，他便目睹了“挑戰者”點火73秒後的爆炸場面，失去了7位親密的朋友和同事；2002年，在他完成自己最後一次飛行之後數月，“哥倫比亞”號航天飛機返回時在大氣層中解體。

    然而，隨著年齡的增長和知識的積累，富蘭克林的夢想並不僅僅局限于成為宇航員，他更希望有朝一日能夠乘坐用自己研發的火箭推動的飛船探索火星。早在1973年，剛剛從麻省理工學院獲得博士學位的他就表示，普通火箭的燃料重量大，不是有效的助推劑，並提出了等離子體火箭的概念。根據他的設想，人們可利用核反應堆將氫變為200萬攝氏度的等離子體，然後用磁場控制高溫等離子體讓其從火箭隊尾部噴出。他推算，安裝上等離子體火箭，太空飛船的速度可達每小時12.3萬英里（約19.8萬公里），從地球到火星只需要39天的時間。

    過去近40年中，將等離子體火箭變成現實始終是富蘭克林追求的一個遠大目標。富蘭克林曾表示，宇航員的經歷讓他更加關注自己對等離子體火箭的嚮往，並讓他更加強烈地相信速度是人們在未來抵達火星或更遠目標的關鍵。此外，在他看來，未來長距離太空旅行將是人類解決根本問題的終極途徑，因為他主張人類競爭將不可避免導致自身最終不得不為生存而遷徙到其他地方去的觀點。他還認為，地球的資源有可能會枯竭，或許在其他星球上可以尋求到大量對人類更有用處的資源。

　　40年夢想有望在未來4年變為現實

    在離NASA約翰遜航天中心不遠的一家倉庫中，富蘭克林2005年創立的艾德阿斯特火箭公司正在加速研製等離子體火箭。在1億美元私人投資的支持下，未來4年中，他研發的小型等離子體火箭有望首次用於太空，在國際空間站上進行測試。如果證明等離子體火箭具有實際的使用價值，他將制定計劃抓緊建造更大的採用等離子體火箭推進的太空飛船。

    富蘭克林表示，他建造等離子體火箭飛船的先期目標不是直接飛往火星，而是根據公司或政府的需求完成日常的太空探索維護任務，如幫助衛星修正運行軌道；清理太空中的垃圾。然而，他最終還是要打造往返地球與火星或其他天體間的高速飛船。這或許能幫助奧巴馬實現今年在肯尼迪航天中心講話中所提出的藍圖，在本世紀30年代讓美國宇航員環繞火星飛行並安全返回地球。

    富蘭克林研發的等離子體火箭全名為“可變比衝磁等離子體火箭”（Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket），英文縮寫為Vasimr。將等離子體火箭用於探火星載人飛船，可讓飛船在整個飛行中保持動力供應，高速奔向火星，而不像現在的太空飛船需要依靠地球引力來加速，然後落入火星的引力場。此外，由於安裝了等離子體火箭的飛船自帶動力，它還能夠根據需要變化飛行線路，避開險情。

    有人表示，等離子體火箭設想雖好，但它面臨著諸多難題和挑戰。首要的問題便是火箭需要多臺核反應堆為讓氫轉變成高溫等離子體來提供能量。NASA曾于2003年規劃採用核動力進行太空探索，不久就因考慮到飛行器爆炸或墜毀可能造成核輻射污染而放棄。其次，人們現在還沒有把握用磁場控制等離子體安全地沿通道流過並從噴口射出。此外，人們也不清楚人體對高速飛行會有何樣的反應。

    富蘭克林對發射時的安全問題表明了自己的看法，他認為在太空飛船發射離開大氣層前，核反應堆將處於非工作狀態，因此不會造成更多危害。由於NASA曾經成功發射了數個核電太空探測器，因此沒有什麼是不可能實現的。富蘭克林相信，人們的認知在不斷發展，要想飛得遠，必須飛得更快，這正是等離子體火箭之所長。他認為，他們能夠保證等離子體火箭飛行的安全。