Tämä visio voisi olla suoraan Star Trekistä.

Brittiläinen startup-yritys Pulsar Fusion on julkistanut suunnitelmansa avaruusaluksen moottorista, joka käyttäisi ydinfuusiota pääasiallisena voimanlähteenään. Tämä voisi mullistaa planeettojen välisen matkustamisen nopeuttamalla sitä merkittävästi.

Toisin kuin vanhemmissa avaruusaluksissa käytetty ydinfissio, jossa energiaa tuotetaan halkaisemalla atomeja, fuusio jäljittelee tähtien sisällä tapahtuvia korkean energian reaktioita. Siinä yhdistetään vedyn kaltaisia kevyitä atomeja raskaammiksi, mikä vapauttaa valtavasti energiaa prosessin aikana.

“Fuusio ei toimi ilmakehässä”, sanoi Pulsarin perustaja ja toimitusjohtaja Richard Dinan CNN:lle.

“Avaruus on paljon loogisempi ja järkevämpi paikka fuusiolle, koska siellä se luonnollisesti tapahtuu.”

NASA on pitkään arvioinut, että miehitetty matka Marsiin kestäisi noin kolme vuotta edestakaisin.

Marsin valloituksesta kilpailevat SpaceX ja NASA, ja Elon Muskin yksityinen yritys tähtää miehittämättömiin Starship-laukaisuihin jo vuonna 2026, mahdollisesti seuraten miehitetyillä lennoilla vuonna 2029. Valtion tukema NASA puolestaan tavoittelee miehitettyjä lentoja 2030-luvulla.

NASA:n Human Research Program on määritellyt viisi keskeistä haastetta, joista yksi on etäisyys Maasta. Tämä vaikuttaa kaikkiin Mars-matkan osa-alueisiin; se saa aikaan jopa 20 minuutin viiveen viestinnässä, pitkäaikaisen altistuminen avaruussäteilylle, rajallisen pääsyn lääketieteelliseen apuun ja lisäksi mahdollisuutta nopeaan paluuseen hätätilanteessa ei ole, kuten NASA:n verkkosivulla on mainittu.

Pulsar Fusionin kaltaisen läpimurron toteutuminen voisi auttaa lieventämään näitä riskejä vähentämällä etäisyyden aiheuttamia haasteita.

Miten tiede toimii

Maassa fuusioenergian tuottaminen vaatii valtavia lämpötiloja — kuumempia kuin Auringon pinta — ja voimakkaita magneettikenttiä plasman, eli varattujen hiukkasten hallitsemiseksi.

Vuosikymmenten tutkimuksesta huolimatta nettopositiivista energiatuottoa ei ole vielä saavutettu. Pulsar kuitenkin uskoo, että avaruuden tyhjiö ja äärimmäiset olosuhteet voivat tarjota luonnollisemman ympäristön tällaisille reaktioille.

Ideana on rakentaa raketti, joka tuottaa “ydinpakokaasua” ja työntää varattuja hiukkasia valtavilla nopeuksilla eteenpäin liikuttaakseen alusta.

“Sunbirdiksi” kutsuttu raketti käyttäisi polttoaineenaan helium-3:a, harvinaista ja kallista isotooppia, jota uskotaan olevan runsaasti Kuussa mutta vähän Maassa.

Dinan näkee visiossaan kiertoradalla olevia “latausasemia”, joissa fuusiokäyttöiset alukset voisivat tankata, hieman kuten planeettojen väliset huoltoasemat.

“Sammutat tehottomat polttomoottorisi ja käytät ydinfuusiota suurimman osan matkasta”, hän kertoi CNN:lle. Yksi asema voisi kiertää Maata ja toinen Marsia, ja Sunbird-raketit kulkisivat niiden välillä.

Jokainen Sunbird olisi noin 30 metriä pitkä ja päällystetty panssarimaisella suojauksella kosmista säteilyä ja mikrometeoriittien iskuja vastaan, Live Science -julkaisun mukaan.

Yhden aluksen arvioitu hinta olisi noin 90 miljoonaa dollaria, mikä johtuu pääasiassa helium-3-polttoaineen kustannuksista. Nämä eivät siis olisi tavallisia avaruusaluksia.

Aikataulu on kunnianhimoinen. Yritys toivoo voivansa suorittaa pienimuotoisen fuusiokokeen kiertoradalla vuoteen 2027 mennessä käyttäen niin sanottua “lineaarista fuusiokoetta” avainjärjestelmien validointiin.

Täysin toimiva prototyyppi voisi yrityksen mukaan seurata viiden vuoden sisällä, mikäli rahoitus pysyy vakaana.

Kansainvälinen kilpailu

Ydinfuusio teoretisoitiin ensimmäisen kerran 1920-luvulla ja demonstroitiin laboratorioissa 1930-luvulla. Se on pitkään kiehtonut tiedemiehiä voimana, joka ylläpitää Aurinkoa.

Lähes vuosisadan ajan sitä on tavoiteltu lähes rajattomana energianlähteenä — puhtaampana, turvallisempana ja kestävämpänä kuin ydinfissio, mutta huomattavasti vaikeampana hallita.

Viime vuosina fuusiotutkimus on kuitenkin siirtynyt uuteen vaiheeseen, jota määrittää kiristyvä kansainvälinen kilpailu.

Vuonna 2024 Yhdysvaltain hallitus antoi noin 790 miljoonaa dollaria fuusiotiedettä koskeviin ohjelmiin, Fusion Industry Association (FIA) -konferenssin mukaan.

Kiina puolestaan investoi arviolta 1,5 miljardia dollaria vuosittain fuusiotutkimukseen — lähes kaksinkertaisesti Yhdysvaltain hallituksen sitoumukseen verrattuna samana vuonna.

Tammikuussa 2025 Kiinan Kokeellinen edistynyt suprajohtava tokamak, eli EAST, joka tunnetaan myös nimellä “keinotekoinen aurinko”, teki maailmanennätyksen ylläpitämällä plasman lämpötiloja yli 100 miljoonaa astetta Celsius yli 1 000 sekunnin ajan.

Jos brittiläisen startupin Sunbird-raketti onnistuu, se voisi nostaa Iso-Britannian vakavasti otettavaksi kilpailijaksi fuusiokilpailussa ja merkitä käännekohtaa avaruustutkimuksessa.