有人認為，核聚變是解決人類文明升級的一個坎，可控核聚變開發成功了，人類就能夠走向星際旅行，文明就提升了一個檔次。
這種說法有其合理之處，但又有點似是而非。因為這種說法混淆了兩個不同問題的界限，把兩件事合並成一件事來說了。其實具體來說，可控核聚變是一碼事，而人類走向深空又是一碼事。
可控核聚變與傳統能源之間的比較優勢
人類自從在動物中脫穎而出，成為智慧物種以來，文明行程都是伴隨著能源的利用方式改變而進步的。人類一路走來，先後經歷了柴火能源的使用、石化燃料的利用、電能利用、核能利用等階段，人類文明也從原始時代，發展到農耕時代、機器工業時代、自動化時代、資訊時代。
而這些所有用過的能源，都與核聚變的優勢無法比擬。根據愛因斯坦的質能方程式理論，物質的質素與能量是一個等價關系，如果質素能夠全部轉化為能量，這個能量就是非常巨大的。但要將質素轉化為能量條件十分苛刻，核能就是透過質能轉化方式取得的能量。
質能方程式的運算式為：E=MC^2。這裏的E表示能量，M表示任意物質的質素，C表示真空光速。
如果按照這個方程式計算，每1kg（千克或公斤）的物質轉化為能量可得到9*10^16J（焦耳）的能量，相當250億度電。如果將傳統能源燃燒得到的能量：木柴約1.2×10^7J/kg，原煤約2.1*10^7J/kg，石油原油約4.2*10^7J/kg，按照質能方程式來折算，其質能轉化率約為：木柴0.000000013%，原煤0.000000023%，原油0.000000047%。
核分裂得到的質能轉化率約0.1%，也就是約木柴的770萬倍，原煤的435萬倍，石油的213萬倍。而核聚變的質能轉化率約為0.7%，是核分裂的7倍，同樣1公斤原料得到的效能就比核分裂增加了7倍，這樣質能轉化率就是是木柴的5390萬倍，原煤的3045萬倍，石油的1491萬倍。
更具優勢的是，核聚變原料在地球上可以說相當長時期取之不盡，用之不竭。其主要原料是氫（主要是氫的同位素氘或氚），而自然界的水就是氫氧化合物，只要把水中的氘和氚分離出來就可以作為核聚變燃料。
經測算，每一升海水裏就含有0.03克氘，提煉出來作為核聚變燃料發電得到的能量相當300升汽油。而全球總儲水量有136億億噸，氘的儲量就有40萬億噸之多，就相當於1.2億億噸石油的儲量。
據一些機構預測，全球石油儲量還有9000億噸左右，每年開采50億噸，還可以用180年。但問題是石油的汙染，主要是碳排放對環境的影響日益嚴重，現在的溫室效應日益顯現，如果不加以改變和逆轉，人類很可能熬不過這個世紀末。
而水中蘊含的核聚變燃料儲量就相當全世界石油儲量的44000倍。更重要的是核聚變還有一個優勢，就是相對化學燃料和核分裂能源，完全是無汙染的清潔能源，既不會產生放射性汙染，也不會產生二氧化碳等溫室氣體。
由此，實作可控核聚變，是目前人類文明發展最好的選擇。
核聚變在航天領域的巨大優勢
可控核聚變只要極少的燃料，就能夠制造出巨大的能量，因此是人類能源利用的一個重大進步。如果有了成熟的可控核聚變技術，作為未來深空遠航的動力，對人類走向深空當然是一個利好。
現在人類的飛船所需燃料，主要還是化學推進劑，發射的所需用量很大。如上世紀的土星五號，起飛質素達到3040噸，送到地月轉移軌域的阿波羅飛船只有45噸，有效載荷只有發射質素約1.5%，而其中消耗的燃料就有2700多噸。
中國發射嫦娥五號的長征五號遙五運載火箭，起飛重量約870噸，進入地月轉移軌域的嫦娥五號只有約8.2噸，有效載荷只達到發射質素約0.94%。即便現在最先進的馬斯克星艦，起飛重量約5000噸，其中火箭燃料就需要3400噸，可以將1420~1470噸的滿載星艦送到地火軌域，其有效載荷約達到起飛質素的28%！
這已經非常厲害了，但消耗的燃料還是十分巨大的，而且前往火星的星艦真正的有效載荷只有100~150噸，燃料卻有1200噸。
如果采用核聚變動力，這種現象將發生顛覆性改變。核聚變的質能轉換率可達到0.7%，這樣1kg核聚變燃料可得到6.3*10^11KJ的能量；而1公斤常規火箭用化學燃料，如N2p（也稱聯氨或無水肼）完全燃燒釋放的能量（N2p+O2=N2+2pO）只有19412.5KJ，質能比只是核聚變的3245萬分之一。
因此，如果需要加註5000噸化學燃料的火箭發射，采用核聚變燃料只需要154克。實際上還遠遠低於這個數量，因為化學燃料的火箭發射需要那麽多的燃料，更多地是將裝載的燃料同時也送上天，在送上天的過程中燒掉。
而如果采用核聚變燃料，則只需要將有效載荷送上天，根本就不需要將大量的燃料消耗在發送燃料這樣一個惡性迴圈中，不過核聚變的反應堆可能會占有很大一部份飛船的質素。但不管怎樣，火箭和飛船的質素都應該會降低很多，發射所需燃料就更少了。
這樣，只要攜帶幾公斤核聚變燃料，就可以在太空中遨遊許久了。
除此之外，理論上核聚變發動機的比沖量也比化學燃料大很多。化學燃料火箭的比沖量只有250~450之間，核分裂火箭的比沖量可以達到800~1000之間，而核聚變火箭比沖量可以達到2500~20000之間。
實作可控核聚變的難度巨大
實際上，核聚變的能量在上世紀人類就已經得到了，這就是氫彈爆炸。但這種能量只是一過性的，「轟」的一下就沒了，只能用於戰爭和威懾，對人類生活一點用處都沒有。人類需要的是，核聚變能夠緩慢長久釋放，這種核聚變就叫可控核聚變或「人造小太陽」。
之所以把可控核聚變叫做「人造小太陽」，是因為太陽就是依靠核心源源不斷的核聚變，釋放出巨大能量。可控核聚變就是將太陽這種核聚變方式，復制到地球上。
但太陽核聚變是在3000億個大氣壓、1500萬K溫度環境下進行的，是由於太陽巨大質素形成的重力，將核聚變束縛在核心持續不斷的進行。在地球上無法制造出3000億個大氣壓，如何實作可控核聚變呢？研究發現，只能在提高溫度上做文章。要激發核聚變並讓其穩定不熄滅的持續進行，溫度需要達到1億℃以上。
這樣，如何約束這麽高的核聚變等離子體，以及如何將能量轉化成可用能源，就成為科學家們要攻克的難題，為此科學家們奮鬥了幾十年，依然沒有很好解決。這是因為，地球上，沒有任何材料能夠耐受1萬度高溫，更別說1萬個1萬度的1億度了。
科學研究發現，目前理論上有三種辦法可以對高溫等離子體進行約束，即：重力約束，太陽這種約束形式；磁約束，就是制造一個磁力阱，將等離子體約束在磁力阱裏，不要碰到任何器材；慣性約束，就是利用激光或粒子束等動力源，高速沖擊裝填有核聚變材料（氘或氚）的微型球狀靶丸，讓這個靶丸向內形成巨大壓力，激發核聚變。
地球上既然無法形成數千億個大氣壓的重力約束，就只能采取後面兩種方式。目前各國最常用的實驗器材叫托卡馬克裝置，這是一種磁約束裝置，其核心部份就是一個人造磁阱。現在，試驗已經實作了將1億度以上高溫控制在這個磁阱中，但時間還很短。
中國在2021年創造了1.2億℃等離子體維持執行101秒，7000萬℃等離子體維持執行1056秒的世界紀錄。
核聚變點火和維持執行本身就需要輸入很大的能量，如果能量輸入大於輸出就毫無價值。因此如何做到輸出能量大大高於輸入能量，這才是問題的關鍵。就在今年2月9日，歐洲聯合環形實驗室爆出一個好訊息，將兩種氫（氘和氚）積壓在一起，在5秒鐘內產生了59兆焦的功率。
雖然這點能量只相當約16度電，只能燒開幾壺開水，但就像中國高溫維持的時間記錄一樣，都有著十分重大的意義。核聚變專家亞瑟·特瑞爾博士作出評論：「這是一個驚人的結果，具有裏程碑意義，實作了歷史上核聚變反應的最大能量輸出。」他認為，這個時間雖然不長，但在核時間尺度是一個非常長的時間，有了這個突破，未來的路就容易很多。
不過許多專家認為，要實作可控核聚變商業化執行，至少還需要努力30~50年。
核聚變動力不是走向深空的唯一選擇
核聚變發動機當然是人類未來飛出太陽系，飛向深空的理想動力選項之一，但不是唯一選項，也不是最好選項。
除了核動力，科學家們還提出了許多深空遠航的動力方案，如光帆技術。著名科學家霍金在生時啟動了一個「突破攝星」計劃，就是采用激光轟擊光帆，使之達到光速的20%（每秒6萬公裏），拖動一艘郵票大的探測器前往比鄰星，二十幾年後就可以傳回比鄰星照片資料。
不過這個設想難度很大，霍金去世後現在進展如何沒有更多訊息。
還有利用太陽帆的設想，就是利用恒星光壓的作用，推動飛船飛往遠方。光壓雖然很小，但無需攜帶燃料，只要有恒星存在，就可以永遠推動下去，而且會越來越快，最後達到一個很高的速度。
現在已經在航天中廣泛使用的等離子推進器，其原理是先將氣態工質電離，在強電場作用下將粒子加速噴出，透過反作用力推動航天器執行。這種方式的動力推力很小，但比沖量可達1000~30000，效率極高。
還有核脈沖火箭，是采用小型核爆作為推進動力的技術，比沖可達10000~1000000萬，可實作光速10~12%的速度飛行。
還有無功質發動機，這是一種有別於傳統需要工質（也就是燃料或電力）做功的發動機，這種發動機可以將任何形式的能量轉化為機械能。但這種發動機尚在理論和實驗階段，有人認為違背動量守恒定律，還有許多爭議。
能效比最大的當然就是反物質了，反物質與正物質碰到一起會湮滅，湮滅過程會爆發出質素的全部能量，是100%完美的質能轉換。1kg反物質與1kg正物質（我們日常看到任何物質）湮滅，會產生2kg質素的全部被能量，這個能量是1.8*10^17J，相當於500億度電，是核聚變能量的285.7倍。
用反物質作為燃料，比沖可達到100萬~1000萬。
但反物質十分難得到，且非常難保存，因為反物質一遇到正物質就湮滅了。以現在人類技術，全世界國民收入全部用於制造反物質，一年不吃不喝也做不出1微克（千分之一克）來。因此目前考慮用反物質作為深空遠航的動力比夢幻還夢幻。
理論上，人類的未來還可以實作蟲洞穿越和曲速航行。這兩種深空遠航方式都可以超越光速很多倍，又不違背光速藩籬，但需要極大的能量甚至負能量。這些技術如真能實作，人類文明將突破到一個新的階段。
迄今為止，核聚變是除反物質之外，人類發現質能轉化率最高的一種能源利用方式，但這種方式獲得的質能轉化率也僅僅只有0.7%，到反物質100%的完美轉化之間，還有99.3%的空白，未來有新的轉化方式填補這段空白嗎？誰也不知道。
宇宙浩瀚無垠，人類現在了解的自然規律還很少很淺薄，肯定還有許多更深刻的規律等著人類去發掘和認識，未來的航天之路怎麽走，一定還會有更多更好的選擇。
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