人類會不會與恐龍一樣在地球上滅亡，這個問題科學家認為若不能改善人類生存空間是有可能發生的，目前地球上人口逾70億，預計2040年將增到90億，若找不到足夠的食物、水及能源，人類只有三個選擇(1)發動世界大戰消滅部分人口(2)困死地球跟老祖先恐龍一樣的命運(3)移民外太空。事實上人類早就開始探索太空，想要找到可以居住的星球，人類使用化學燃料的火箭已登陸月球成功，但是與地球最類似的火星(圖1)就不易到達，美國國家航空暨太空總署 (NASA) 的火星探測車好奇者號於2012年8月6日降落火星，展開火星探察之旅(圖2)。

二、人類登陸火星須克服太空輻射劑量問題

       美國西南研究院的卡里·蔡特林等人根據對“好奇者”號火星之旅的研究，第一次測出了人類進行太空探索可能受到的輻射強度，即使有太空船及防護衣等屏蔽輻射裝置，人體所受的太空輻射水平相當於每5、6天接受一次全身斷層掃描。對太空中的宇航員造成威脅的輻射主要有兩種，一種是銀河宇宙射線的高能粒子輻射，現有太空船無法屏蔽，另一種是太空船可部分屏蔽的太陽風高能粒子輻射，長期遭受高輻射將增加患癌風險。研究發現輻射劑量達1000毫西弗時(法規年劑量50毫西弗，連續5年累積不可超過100毫西弗)，患癌風險增加5％，美國航空暨太空總署(NASA)規定，在地球低軌道工作的宇航員，此方面風險的可接受範圍是不超过3％。根據蔡特林等人的研究，“好奇者”號在253天的火星之旅中，每天受到的银河宇宙射線輻射量平均為1.8毫西弗，受到太陽風高能粒子輻射只占總輻射的5％。假設往返火星的旅程為360天，那麼來回一次途中受到的輻射劑量就達到660毫西弗。蔡特林說，就美國NASA標準，他們所檢測到的輻射水平恰好等於可接受的限度。這將使人無法在火星上工作。

圖1  太陽系8大行星

圖2  使用鈽238核動力之好奇者號火星探測車

三、核動力火箭可縮短太空旅途時間

      核能火箭驅動的火星載人飛船速度比目前火 箭快10倍(圖 3)，宇航員們將乘坐在飛船最前端的艙室裡。兩側太陽能帆板收集的能量將用於提供觸發核聚變的初始能量等離子體被注入火箭噴嘴。隨后鋰金屬(紅色)被瞬間收縮，對中央空間中的等離子體形成巨大壓力引發核聚變反應。這種瞬間發生的核反應釋放出巨大能量加熱並引發鋰金屬外殼蒸發並離子化，並從火箭噴口中高速噴出產生向前的推進力，據美國物理學家組織網站報道，長期以來載人火星探測一直是一個看似遙遙無期的夢想。但是現在，天文學家們或許已經朝著這一目標又邁進了一步：他們開發出一種獨特的核聚變推進技術，這和驅動太陽和恆星發光發熱是相同的機理。美國華盛頓大學以及美國雷特蒙德地區的空間推進技術公司正致力於開發一種新型核聚變驅動火箭，該火箭的研制成功將會掃清橫亙在載人火星探測前方道路上的一系列障礙，包括長時間太空飛行，超高的費用以及健康風險等等。使用現有的化學火箭推進燃料幾乎不可能支持人類開展距離地球較遠的深空探測飛行。我們希望能獲取一種遠比現在更加高效的火箭燃料，從而能夠讓我們登陸火星(圖4)甚至實現載人行星際旅行。 　　　　 

  圖3 核能火箭                               圖4  核能太空船才能使人類登陸火星