英国初创企业联手打造全球首个“核-等离子体”推进系统：商业航天深空探索的新变量？

2025年7月22日，英国两家初创企业——Magdrive与Perpetual Atomics正式签署合作谅解备忘录（MoU），宣布将联合打造世界首个核-等离子体混合推进系统。这一项目将高性能等离子体推进技术与放射性同位素核能电源结合，被视为深空探测、月球基础设施乃至国防任务的潜在游戏规则改变者。

一、等离子体推进：从论文走向飞行

等离子体推进系统并非全新概念。在航天领域，其以高比冲、高能效而闻名，特别适用于深空长距离飞行。然而，受限于能源供应问题，其实际部署始终受限。当前主流方案依赖太阳能供电，这在靠近地球轨道尚可维持，但一旦进入阴影区、深空环境或快速响应场景，系统可靠性和推力响应能力大打折扣。

Magdrive联合创始人兼CEO Mark Stokes在宣布合作时指出：“数十年来，核推进技术一直被认为是航天推进的‘下一个重大突破’，但长期停留在论文和概念阶段。我们相信，将英国本土的等离子体推进技术与新一代核电源结合，能够真正‘让它飞起来’——不是比喻，是字面意义上的。”

二、项目合作：核能与推进系统的高度融合

根据协议，Magdrive将提供其小型、高推力、响应快的等离子体推进单元，Perpetual Atomics则提供基于镅-241（Americium-241）的放射性同位素电源（RPS）。后者为欧洲空间局（ESA）多个科学任务提供热电与电源技术，是英国太空核能领域的代表性企业之一。

传统的同位素电源多使用钚-238，但资源稀缺且价格昂贵，安全性要求也更高。Perpetual Atomics提出的替代方案以镅-241为核心，具备更强的规模化、稳定性与成本控制能力。这使其在地月基础设施、深空探测、持久性军事航天平台等场景中拥有更高实用价值。

Perpetual Atomics联合创始人兼首席科学官Richard Ambrosi教授表示：“将我们高效、可扩展的核电源与Magdrive的推进技术结合，将催生出一类全新的航天任务模式——高续航、高机动、低依赖太阳能。这对于需要全天候供能的军用平台、极地科学探测器和外行星探测器具有极大意义。”

三、商业应用场景：不仅是深空

尽管“核动力航天器”听起来多与火星或土星轨道联系在一起，但此次合作的目标更加现实。双方强调，近期的首要市场包括国防安全、近月轨道（cislunar）基础设施建设以及地球同步轨道的持久任务。

Magdrive已于2025年6月通过SpaceX Transporter-14任务，将两台等离子体推进单元送入轨道开展在轨测试。这为未来与核电源集成打下实践基础。而Perpetual Atomics的核电源也将于未来数年搭载ESA科学探测任务入轨，其小型热源模块目前正处于原型评估阶段。

简而言之，两家公司正试图验证一种“能源—推进系统耦合设计”的新商业模型。这不仅能提升单一系统的性能，也可能在成本、任务寿命与发射质量之间取得新的平衡。

四、技术难题与监管挑战

尽管前景光明，但核推进系统面临诸多技术与监管挑战。其中最关键的包括：

· 核源安全性与发射许可：如何确保在发射与在轨阶段不会出现核泄漏风险，是任何太空核项目的核心。

· 系统集成与热管理：等离子体推进需要稳定的高电压输入，核源输出通常稳定但功率有限，两者如何耦合将直接决定系统可靠性。

· 国际监管与政策边界：当前多数航天强国对于太空核能的出口、技术转移与使用仍持保守态度，尤其在军民融合背景下，需要密切应对政策演变。

五、对商业航天的战略启示

从Magdrive与Perpetual Atomics的合作来看，核-等离子体推进技术的商业化萌芽正在影响深空任务的技术底层逻辑，对商业航天公司释放出三点关键信号：

其一，能源与推进一体化是深空商业化的前提。深空任务对能源密度和推进效率的要求远超近地轨道（LEO）应用，传统“太阳能+化学推进”组合难以满足高持续性、高机动性的任务需求。核-等离子体系统通过紧凑化设计实现能源与推进的深度耦合，为长寿命、快速响应任务提供潜在解法。

其二，放射性电源商业化窗口初现。 以镅-241（Americium-241）为代表的中低功率放射性电源，有望在未来十年实现从科研项目向商业任务的跨越，尤其适用于CubeSat级深空探测、月球通信中继与国防敏感平台等新兴市场。

其三，欧洲市场与监管环境逐步明朗。 英国航天局与欧洲航天局（ESA）已多次资助核电源相关研究，结合此次产业链联合，有望形成欧洲在核推进领域的先发优势。商业公司若欲进入该赛道，应密切跟踪欧盟及英国在放射性材料管理、出口管控方面的政策演进，以便提前规划合规路径和技术验证方案。

展望未来，核-等离子体推进并非单一技术突破，而是深空商业化生态的重要底座。随着更多企业、航天机构参与其中，其在未来十年的应用版图值得持续跟踪。

https://magdrive.space/

https://www.perpetualatomics.com/

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