先得說個令人振奮的事情，在不到一個月之前，我們合肥的EAST取得了突破性的進步，已經把可以工作的時間延長到了1000秒以上。

EAST的不斷成功，讓裝置上的紅旗越來越紅得耀眼了，這是我們的驕傲。

從2006年起，EAST已經完成了超過15萬次的點火試驗，先后突破了60秒大關、百秒大關、現在來到了千米秒，其核心溫度也可以穩定在過億度。

好了，彩虹屁放完了。再說多了其實就是無腦吹了。

新聞媒體往往為了抓眼球吸引大家注意力只會采用十分炸裂的片面數據說給大家，例如過億度高溫或者運行時間過千秒。這樣的說法十分容易讓大家對一個新聞事件產生興趣，但這里W君得告訴大家的是——這只是一個實驗裝置，它所取得的成績離真正的實用的商業設備化還十分遙遠。

和前陣子告訴大家“鳴鏑只是一個驗證機并不會有作戰能力”一樣，EAST核聚變裝置其實也只是一個實驗裝置。那么有人就會站出來裝作一個大聰明問“為毛國家花費那么多的人力物力搞一個沒有用的東西？”，這里W君就有點要喊冤了鳴鏑也好EAST也罷，這類沒有實用性的實驗裝置才是“最有用”的。昨天給大家講過科學研究到真正落地成為有用的產品或者技術都離不開工程學。科學研究會告訴你一個公式，而工程學是利用這個公式來做應用題。

從理論到工程這是兩個不同層面的技術發展階段。說簡單的可以理解的話——理論告訴你一座山上有一塊金子，工程則是你要拿著鋤頭翻遍整座大山，最后歷盡千辛萬苦找到了這塊金子。所以EAST團隊的1000秒里程碑的慶祝依然是全國人民應該一起慶祝的一樁美事，這意味著我們離理論上金子更近了。所以，ESAT的每一次點火都是新的希望的開啟、EAST的每一次熄滅都是經驗教訓的總結。

但，為什么EAST沒有商業上的實用價值呢？主要是入不敷出。為了讓EAST內部產生核聚變反應，我們輸入的能量要遠大于裝置核聚變所產生的能量。按照EAST的設計這次實驗所輸入的功率大約在12MW。

但，我們要注意試驗現場展示屏第二排最左邊的一塊屏幕，這個屏幕顯示的是EAST腔體內的壓力水平——內真空：1.13E-4Pa，也就是在實驗裝置內部的氣體壓力只有0.000113帕斯卡，大約是十億分之一個標準大氣壓。

所以說雖然在監控中我們看到核聚變裝置中激烈的核聚變反應放出了耀眼的光芒“熱鬧非凡”，但對于整個裝置來說其實就是跑了個寂寞。

算一下：EAST的腔室是5立方米，在內部氣壓為0.000113帕斯卡，假使整個腔室的內部的稀薄氣體都達到一億度，這時候內部的等離子粒子密度，根據熱容量公式（）來計算

要知道這個裝置的工作的時候輸入功率為12MW，計算一下，工作了1066秒，大約消耗的能量是：

如果按照汽油的熱值為47.3MJ/kg來計算，相當于在1066秒內燒完了270公斤的優質汽油。而產出的能量69KJ則是相當于燃燒1.46 g 汽油所釋放出的能量。

換大家能理解的概念，270公斤汽油大約365升，如果你開一輛小一點的轎車省著點開大約可以從北京開到拉薩。1.46g汽油放在打火機里面，大約夠點不到40次煙。

震驚嗎？但實驗裝置就是這樣，解決的是從0到1的問題，而從1到10000的事情還得依靠不斷的改進裝置逐步的提升效率才有可能實現。

這還只是EAST腔體內的所有熱能，要知道，能量轉化和使用都會有損失，真正轉化到能用的能量連一盒煙都點不了。所以，我們做可控核聚變的路還有很長很長一段路要走，現在看還是不現實的。

昨天的文章中讀者的回復算是給講明白了吧？

當然了，昨天還有很多人在提南天門計劃中的空天母艦也好空天戰斗機也好都可以使用核聚變作為能量來源。看了上面的內容，還能堅持這個觀點嗎？

還堅持？那么咱們再來今天的第二個暴擊。假使核聚變反應堆咱們搞成了，可以自持并可以源源不斷的輸出能量。那么依靠核聚變反應堆就可以提供空天戰機和空天母艦的航行動力了嗎？

這件事就有點“大鍋燉宇宙”——異想天開了。不是十幾萬噸的航母都可以依靠核動力來驅動嗎？怎么十幾噸重的小飛機、幾萬噸重的空天母艦反而無法驅動了呢？

原因就在于航母是在水里啊！

核動力航母的反應堆是用來燒開水的，利用反應堆中的核材料裂變所釋放出的熱量將水加熱成高溫高壓的蒸汽，然后將這些蒸汽導入到渦輪機里面推動蒸汽渦輪旋轉。

渦輪旋轉所產生的動力被傳導到螺旋槳的主軸帶動螺旋槳轉動，于是航母就獲得了在水中前進的動力。

周圍有能攪動的水，就什么事情都好辦了。

但是在太空中有水嗎？沒有水，哪怕有點空氣也可以啊，至少可以用螺旋槳吧？

很遺憾，太空中就連空氣也是沒有的，傳統的依靠“借力打力”的推進方式其實都起不到作用，你想靠螺旋槳使勁攪動介質獲得前進的動力是不可能的事情。

所以——這條靠燒開水獲得動力的路不通了！不過好在我們的路并沒有被完全堵死，還有一個物理學定理給我們一條出路，這就是動量守恒原理。

一艘船在水面上是可以不依靠攪動水而獲得向前的動力的，你只需要將船上的石頭不斷的向后仍，船就可以向前走——這就是動量守恒定律的一個具象表現。

那么船前進的速度和什么有關呢？動量守恒的公式是這樣的，我們具象化到這艘小船上：石頭和船開始都是以V0的速度前進，向后扔石頭依據動量守恒定律如果V2是負數那么V1就一定大于V0這樣等式才可以成立。所以扔出去的石頭的質量和速度決定了船前進的速度增加量 也就是ΔV。

如果連續不斷的以一定速度扔出一大堆石頭最后船和石頭的整體質量降低究竟船獲得了多少ΔV呢？這個公式：

Ve是扔出石頭的平均速度，M0是初始的時候船和石頭的總質量，M1是扔完石頭剩下的質量。到此——恭喜你，你在W君的輔導下接觸了齊奧爾科夫斯基火箭方程。

扔石頭太累，我們可以向后噴燃氣啊。

目前太空飛行的過程中最好的方式就是火箭向后噴燃氣。那么我們回到很多人認為南天門計劃中被很多粉絲所提到的終極動力來源核聚變反應堆。

這就是一個燒開水的鍋爐啊！它噴什么？往外噴噴子們的腦細胞嗎？

什么都不噴？那么我們還是回到火箭方程中初始質量是1，結束質量還是1 這個ln值是0啊，都不用看Ve了（反正也沒Ve），乘法算式中只要有一個0就夠了，最終ΔV=0，這代表什么呢？速度無法改變。

簡單的再簡單不過的道理，W君覺得但凡有初中二年級的文化水平應該都是會想明白這件事的。這種事情無關所謂的科技突飛猛進，早就被物理定律鎖死了。在太空中不噴出燃氣（工質）就很難做出任何機動動作，航天器就只能在軌道上旋轉。

這時候又又又有大聰明站出來說，不是有電噴嗎？沒錯，是有霍爾推進器或者更廣義的離子推進器。這種“用電”的火箭發動機其實給大家很多誤解。

首先這類的“電火箭”并不像是電動汽車的馬達一樣通過電磁感應旋轉起來依靠地面的摩擦力給汽車加速的。而是用電電離稀有氣體，再用電場將稀有氣體中的離子加速到一個極高的速度上，將這些稀有氣體拋射出去的火箭。這種火箭加速工質的過程并不是依靠燃燒，而是依靠電場加速。但并不是說這東西用電就不向外拋射質量了。

其實這個東西還是符合火箭方程原理的，只不過利用電場加速稀有氣體離子可以讓這些稀有氣體離子的拋射速度更快，也就是火箭方程中的Ve更大，這樣對于工質的消耗就可以變得相對較小，有助于長時間的推進。所以說這些“電火箭”并不是不攜帶燃料，而是攜帶較少燃料并且消耗較少的燃料而已。

但也正因為這種設計，離子火箭的推力其實都做不大，如果單看推力，其實是這個公式在公式中m是推進劑質量流率（kg/s），Ve則是噴射速度，通常離子引擎的Ve可以做到每秒15000–50000米，相對于化學燃燒的火箭引擎來說這是一個想都不敢想的巨大燃速度，用效率最高的化學火箭燃氣速度其實也就4400米/秒上下，這樣，我們是可以看出離子火箭發動機的優勢的。但是這種火箭發動機的m小啊，也就是推進劑質量流率小，通常每秒幾克甚至幾毫克。所以兩兩相乘之后你會發現推力也只有幾牛頓而已。

還有一個經驗公式是計算離子火箭的功耗推力的，一般是這樣寫：

P就是電推功率，2倍的電推功率/離子噴出速度就可以換算推力。但是你發現這時候Ve在分母的位置上，這就是一個相當相當尷尬的事情了，P大了，其實Ve也會增大這其實還是能量守恒，能量不可能平白無故的產生也不會平白無故的消失。所以在工質流量不變的情況下Ve是隨著P一起增長的。如何讓Ve保持相對低的水平但繼續增加P呢？單位時間內多噴出點工質就好了啊！

但如此一來，就增加了稀有氣體燃料的消耗，這就和離子推進器的設計初衷相違背了。而且加大P是不是電源組件的重量也得加大呢？這到最后來算就有些得不償失了。

所以說，如果真有那么一艘以離子火箭推進作為主推進器的太空船，就省省心吧，他的燃料艙實際上比普通的化學火箭也小不了多少。

當然了，還有那種看《三體》看多了的，覺得有了可控核聚變之后就可以搞什么無工質推進器的。

無工質引擎這件事是這樣的，這件事并沒有理論研究基礎。只有幾個不成功的工程實踐。知道W君是怎么看這種事的嗎？前面說過，科學研究的理論會告訴一個人山里有塊金子，工程是這個人拿一個鋤頭進山去找這塊金子。

但無工質引擎這種沒有理論研究基礎的事情則是，一個人到了人跡罕見的大沙漠里面拿個篩子不停的篩沙子。人家問他為什么這樣做，他說撒哈拉沙漠里面有一張中頭獎的彩票，找到了之后他就可以成億萬富翁了。這時候人家就好奇了啊，問“誰告訴你的？”，這人回答“我自己琢磨出來的”。

所以，知道可控核聚變驅動“南天門計劃”是一種鐵鍋燉宇宙異想天開的事情了吧？如果你還覺得南天門幾乎這事情是真的，那移步去看張祥前的“統一場理論”去吧，在他那邊有很多美好的夢想等待著大家的認可和實現的，你們肯定說的來。