NASA протестировало новый тип двигателя, который способен сократить время полета до Марса до нескольких месяцев.

В Лаборатории реактивного движения (JPL) NASA в Калифорнии инженеры впервые в США протестировали новый тип электрического двигателя, который потенциально может быть использован для пилотируемых полетов на Марс и дальних миссий в пределах Солнечной системы. Испытания прошли 24 февраля и касались электромагнитного двигателя на парах лития. Установка достигла мощности до 120 киловатт, что более чем в 25 раз превышает мощность электрических двигателей, используемых на текущих космических аппаратах NASA. Например, современные высокоэффективные электрические двигатели, такие как те, что установлены на зонде миссии Psyche, используют солнечную энергию для создания слабой, но постоянной тяги, постепенно ускоряя аппарат до высоких скоростей.

Новая система работает на основе другого принципа: это литиевый магнитоплазмодинамический (MPD) двигатель, где высокие электрические токи взаимодействуют с магнитным полем, ускоряя плазму. Хотя технология известна с 1960-х годов, она еще не применялась в реальных космических полетах. Прототип двигателя был испытан в вакуумной установке JPL, предназначенной для работы с конденсирующимся металлическим топливом (CoMeT). В ходе пяти включений центральный вольфрамовый электрод нагревался до температур свыше 2800 °C, становясь ярко-белым, а сопло светилось красным. Испытания проводились в 8-метровой вакуумной установке с водяным охлаждением, одной из немногих в мире, способных работать с металлопаровой плазмой при таких экстремальных мощностях.

По словам руководителя NASA, данная технология представляет собой значительный шаг вперед на пути к пилотируемой миссии на Марс. В ходе текущего теста система впервые в стране достигла такой высокой мощности электрической тяги и продемонстрировала стабильную работу в целевом диапазоне. Переход к таким двигателям интересен благодаря их эффективности: электрическая тяга может расходовать до 90% меньше топлива по сравнению с химическими ракетами, хотя и обеспечивает меньшую мгновенную тягу. Однако в условиях космоса именно длительное ускорение позволяет достигать огромных скоростей.

В ближайшие годы команда планирует увеличить мощность до 500 киловатт — 1 мегаватта на один двигатель. Для пилотируемой миссии на Марс потребуется от 2 до 4 мегаватт суммарной мощности, что потребует нескольких таких установок, работающих непрерывно более 23 тысяч часов. Основная цель разработки — интеграция таких двигателей с ядерной энергетической установкой, что позволит значительно снизить стартовую массу межпланетных кораблей и сделать возможными быстрые межпланетные перелеты, включая экспедиции с экипажем.

Источник