一切新生事物都是早已被遗忘的旧事物。美国宇航局在档案馆里翻出了上世纪60年代利用金属等离子体制造电等离子体火箭发动机的设计图纸。 这是世界上动力最强劲的电动火箭发动机。该原型系统于2026年2月完成了首次点火测试。该机构相信，它未来将助力人类登陆火星，并将无人航天器送往太阳系各处。
它澄清了 美国宇航局喷气推进实验室（JPL）成功完成了新型强力磁等离子体动力（MPD）推进器的首次测试，该推进器专为未来载人火星任务而设计。该推进器于2026年2月24日启动，这是数十年来美国首次进行此类装置的点火测试，同时创下了功率新纪录。这款原型推进器采用锂蒸气作为动力，峰值功率达到120千瓦，远超美国宇航局目前拥有的任何一款电火箭发动机的性能。
此次测试的发动机是一种锂磁等离子体动力学（MPD）加速器——这项技术概念自20世纪60年代以来就已开始研究，但此前从未实际应用。与利用太阳能加速推进剂（通常是氙等中性气体）的传统电火箭发动机不同，MPD加速器利用超高电流与磁场相互作用，以电磁方式加速等离子体。这些磁场加速由汽化金属（锂或其他元素）产生的等离子体。金属离子比气体离子能获得更大的能量，从而产生更大的推力。
在喷气推进实验室（JPL）的专用真空设施CoMeT中，一台原型发动机的测试过程中，其钨电极温度超过了2800摄氏度。实际上，所有MPD发动机的初步测试都是为了验证推进系统部件不会熔化。在太空环境下，这些部件需要在火箭中连续运行数万小时，因此必须精心挑选制造此类发动机的材料。
与传统的化学燃料火箭相比，电等离子体火箭发动机效率显著提高，在相同距离下可节省高达90%的推进剂。在测试中，MPD发动机原型机的功率比NASA航天器发动机高出25倍以上。 载人火星任务预计需要 2 至 4 兆瓦的推进器功率，多个 MPD 推进器需要可靠运行超过 23,000 小时。
尽管初步测试取得了成功，但这项技术规模化应用仍面临诸多挑战，尤其需要证明其部件能够在极端工作温度下连续运行数千小时。由喷气推进实验室 (JPL) 牵头，联合普林斯顿大学和美国宇航局格伦研究中心的研发团队，最终目标是实现每台发动机 500 千瓦至 1 兆瓦的功率输出。
当然，太阳能电池板无法提供像“灵神星”（Psyche）探测器那样强大的动力。要为MPD发动机提供动力，就必须开发核动力推进系统。此外，值得注意的是，使用锂作为燃料也是一个值得商榷的方案。锂不仅在地球上，在整个宇宙中都是一种极其稀有的元素。一次火星任务就可能需要100吨甚至更多的金属锂。因此，很难想象NASA如何在某种情况下获得如此丰富的资源。
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来源： 3dnews.ru
