星际冲压发动机也叫巴萨德冲压发动机(Bussard Ramjet)，因为它是美国物理家巴萨德(Robert W. Bussard)在1960提出来的。典型的巴萨德冲压发动机其实也是一种核聚变发动机，但巴萨德在燃料来源上却有一个天才的设想。

　　除了使用光帆外，任何飞船都需要携带大量燃料，并浪费许多能量来运送这些燃料。光帆虽然解决了这个问题，但却缺乏灵活性，难以进行随意的加速减速和轨道调整。而使用星际冲压发动机的飞船可以不牺牲灵活性而解决燃料携带方面的问题。因为核聚变的燃料氢在星际空间中到处都是，只要在飞行的途中把它们搜集起来送进反应炉中就可以了。

　　当然，星际物质的密度是极其稀薄的，即使是密度相对大的星云中的物质密度仍旧比我们在地球上制造出来的真空更稀薄，以氢原子计算，银河系的星云之间平均每立方厘米只有1个氢原子，而比较高密度的星云也只能达到每立方厘米100个氢原子。所以这种飞船上需要安装一个巨大的漏斗形氢采集器(由于这个漏斗，英文中星际冲压发动机也叫Ramscoop)，按照巴萨德最初的计算，如果一个1千吨重的飞船以1g的加速度前进(1g加速度的好处是正好可以形成等于地球上重力的人造重力)，在高密度的星云中就需要采集1千平方公里面积上的燃料，而在低密度的星际空间需要采集1万平方公里。这么大的漏斗实在太过于巨大了，一个面积1万平方公里1毫米厚的聚脂薄膜也要25万吨重，何况这不是平面而是漏斗形。


星际冲压发动机，点击图片放大



　　当然，我们并不需要一个这么大的漏斗，可以通过向前方发射激光或者电子束来将星际物质的外部电子击开形成离子，然后利用磁场收集，这个磁场漏斗的延伸范围甚至可以比巴萨德最初设计的漏斗更大，而实体漏斗本身则可以做得比较小甚至不要。

　　按照设想，由于飞船拥有无限的燃料补给，所以它可以一直加速直到接近光速，在这样的速度下，爱因斯坦的相对论效应将发挥明显的作用，从而在飞船的成员看来可以在20年里就抵达银河系的中心(当然，只是因为飞船的高速才导致的时间变慢，在地球人看来仍旧需要3万年才能到)，甚至能在他们的有生之年环绕宇宙。

　　不过，这都是理论上的设想，在实际中，制造这种飞船却有许多技术上和实践上的困难。

　　第一，这个飞船的速度必须首先达到光速的6%才能让发动机开始工作，因为只有达到这个速度，才能让氢收集器收集到足够的氢作为燃料；可是光速的6%，也就是每小时6400万公里的速度对于现在的人类技术来说实在是个遥不可及的目标。

　　第二，我们目前的技术无法使用普通的氢来进行热核反应，所收集到的氢中，只有1%是适合能作为燃料使用的氢同位素氘和氚，也就是说绝大部分都是谷糠只有小部分才是米，这会让加速度根本达不到1g，而可能仅仅是地球重力加速度的1/1000而已。

　　第三，如此，这个磁场漏斗的直径需要高达5万公里以获取足够的燃料，但当高速飞行的时候，这个磁场将产生巨大的拖滞效果，就如同我们推着一个大木盆游泳时的效果一样，通过计算，这样的飞船其实无法达到接近光速的速度，最多只能达到光速的16%，虽然这也是相当高的速度，但要想在宇航员有生之年环游宇宙就成了泡影。

　　第四，这个磁场如何运作也有难点，因为当磁场的磁力线在燃料收集口汇聚到一起的时候，磁场就开始把所有的离子弹开而不是继续拉进来，结果这个磁场漏斗变成了个磁力瓶，把星际物质收到飞船前面变成一个圆锥体，但却阻止它们作为燃料注入发动机。一个解决办法可以是利用脉冲磁场，不断展开和中断，但这个应用方式却有相当大的难度。

　　第五，这个飞船需要提供大量能量给磁场以及电子束或者激光，对于一艘无人飞船来说，磁场要超过1千万特斯拉(特斯拉：磁通量密度的国际单位，等于一韦伯/平方米)，产生这样的磁场无疑需要巨大的能量，更不用提用来将大范围的原子电离的激光或者电子束了。

　　第六，星际物质中除了氢外还混合大量的其他原子以至分子，对于热核反应会起什么影响还不知道。

　　Alan Bond在1974年提出了对巴萨德冲压发动机的一个改进型设计方案，被称为冲压增强型星际火箭(ram-augmented interstellar rocket，简称RAIR)，这个方案中把收集的星际氢原子用作反应物料(reaction mass)而不是唯一的核聚变燃料，从而绕开了在氢热核反应中遇到的困难。在这种星际冲压发动机内部，注入的质子束(也就是被电离的氢原子)被减速到大约1百万电子伏特，然后用它们轰击用锂-6或硼-11制成的标靶。锂和质子或者硼和质子的聚变容易发生，而且比其它类型的热核反应释放出更多的能量，这些能量就施加于将被喷出发动机的物质流上，让它们产生高速，从而增加推力；而在喷口那里，当初让注入的物质减速而产生的能量也被加回到喷出的物质流上。

　　甚至还有更高效的方式，被称为催化型RAIR。在星际冲压发动机内，当注入的物质流被压缩后，加入一点反物质，其反应不仅比核聚变更剧烈，释放能量更多，而且可以在低得多的温度下发生。根据一种预期，释放的能量可以让1万吨重的反物质催化冲压增强型星际飞船以1g的加速度前进，而且只需要内径3.5米的反应炉来保持每立方厘米1018个粒子的密度。但这个方案的缺点却是要储存大量反物质以用于星际飞行。



　　使用星际冲压发动机的飞船快要到达目的地需要减速的时候，只要打开磁场，但不启动发动机，就可以用磁场在行进中形成的阻力减速，而且还可以乘机囤积一些氢，以备飞船速度减到6%光速以下的时候使用。然后就可以象使用其他类型发动机那样掉个头，让船尾朝前，启动发动机减速，直到下降到适合的速度进入环绕目标的轨道。

　　Poul Anderson在他的优秀作品Tau Zero(中文译名《τ–零》或者《宇宙的过河卒子》)中对于一个失控后高速飞行的星际冲压飞船上所发生的事情进行了描写，有兴趣的朋友可以自己找来看看。

这里的巴萨德星际冲压发动机与进取号上的曲速引擎 的原理还是有相当的区别的,但是做为科幻片,可能其本身编剧对曲速引擎原理是如何都有点解释不清.提供此文的目的,是给大家一种参加的模型,各位科幻爱好者们如果有精力并有知识,完全可以提出自己的参加模型来.

　　1960年，美国科学家巴萨德设想研制恒星际冲压发动机。他的基本想法是利用星际空间中的氢分子，产生聚变能，为航天器提供动力。我们知道，宇宙航行的主要困难在于携带燃料和补充燃料。若能利用星际空间中的氢分子，就可以大大减少从地球上携带的推进剂的数量了。
　　氢是宇宙中普遍存在的物质。虽然广阔的宇宙空间高度真空，但仍然有氢分子和氢原子存在。在已有相当速度的宇宙飞船上（由常规火箭将它加速到一定的速度）安装一个直径为几百千米的巨大漏斗形氢采集器，让它在飞行过程中把星际空间中的氢收集起来，然后进行聚变反应，用所产生的能量使飞船加速。
　　恒星际冲压发动机具有令人诱惑的优点，它几乎不需携带任何燃料，而且飞行速度越快其推力越大。据估计，它可以在12年地球时间内飞行10光年的距离。由于速度不断增大, 相对论效应越来越明显，它可以在引年飞船时间内，在银河系中行程10万光年。
　　研制这种近乎神话的恒星际冲压发动机存在着许多困难：一是如此巨大的氢采集器实在难以制造；二是这种收集器在高速下难以承受巨大的压力；三是如何实现中性氢的聚变反应；四是星际间还有其他的原子、分子，它们会不会影响氢的聚变过程；五是飞行速度不是恒定的，在速度变化的惰况下如何控制聚变反应；六是只有宇宙飞船以高速飞行时才能采集到足够数量的氢，故必须配备一台辅助推进器，使它达到6000万千米／时的速度，而要达到这个速度，也是个不小的难题。
　　根据资料介绍，目前美国正在研制恒星际冲压发动机，预计2040－205O年能够投入使用。

支持~~~~~~~~~~~``不懂~~~~~~~~~~~~~~

感谢LZ的文章, 巴萨德星际冲压发动机的前景还是很诱人的, 至少对现阶段来说是这样的, 看起来它还是靠反作用力来推动飞船, 用这种方式进行星际旅行还是有些不足呀............

这个理论的模型己经在设计了,其实好多设想,看起来是梦想,但不管实现起来有多困难,还是得去做才行的.我觉得中国就是觉得好多东西都不切实际,不愿意去做,结果是一直只跟着别人走.别人有什么我们有什么,模仿....

好象美国在50年代的时候还有一个猎户星计划,这个计划更牛B,是通过火箭向后方抛射原子弹,让原子弹在一块特制塑料版上爆炸,由此产生的高速粒子推动火箭前进,结果因为和苏联签定的禁止大气层核试验条约而放弃了,如果这项计划得以实施,携带1000玫原子弹,载有500名宇航员的猎户号飞船在70年代就可以登陆火星.

同意楼上有位兄弟的说法，这种技术说到底也还是利用反作用力推进而已，在这个层次上，可以说人类的火箭技术几千年来毫无进步

看来人类真的想把宇宙作为自己家的后花园还有很长的路要走啊，可惜我在有生之年是看不到了……