NASA протестувало двигун нового покоління для марсіанських місій

NASA успішно провело перші вогневі випробування нового плазмового електричного двигуна на літієвому паливі, який розробляється для майбутніх пілотованих місій до Марса. Під час тестів прототип досяг потужності 120 кіловат — рекордного показника для двигунів подібного класу, який більш ніж у 25 разів перевищує потужність двигунів космічного апарата Psy­che.

Двигун належить до класу магнітоплазмодинамічних установок, або МПД-двигунів, які ще називають прискорювачами Лоренца. Принцип їхньої роботи базується на електромагнітній взаємодії електричного струму та магнітного поля, що дозволяє розганяти плазму до надвисоких швидкостей. Концепція відома з 1960‑х років, однак жодного разу не застосовувалася в реальних космічних місіях — аж до цього моменту.

У новій установці металевий літій іонізується та перетворюється на плазму, яку потім прискорюють до екстремальних швидкостей. Під час п’яти запусків у квітні вольфрамовий електрод випромінював яскраве біле світіння, а температура системи перевищувала 2800 градусів Цельсія. Випробування проходили на спеціальному стенді CoMeT у Лабораторії реактивного руху NASA — восьмиметровій вакуумній камері з водяним охолодженням, розрахованій на роботу з плазмовими потоками мегаватного рівня.

Електричні рушійні установки вважаються особливо перспективними для далеких космічних перельотів через значно менші витрати палива порівняно з традиційними хімічними ракетними системами. За оцінками NASA, такі двигуни споживають до 90% менше робочого тіла. Замість коротких потужних імпульсів вони забезпечують постійне, хоч і невелике прискорення, завдяки якому апарат поступово набирає колосальні швидкості під час тривалих міжпланетних перельотів — теоретично до 200 тисяч кілометрів на годину.

Адміністратор NASA Джаред Айзекман зазначив, що успішні випробування є свідченням реального прогресу на шляху до відправки американських астронавтів на Марс. Керівник проєкту Джеймс Полк уточнив, що команда два роки розробляла й збирала установку саме заради цього першого тесту, і результат підтвердив не лише працездатність двигуна, а й надійність випробувальної платформи для подальшого масштабування технології.

У NASA вважають, що поєднання електричної та ядерної тяги дозволить суттєво зменшити стартову масу майбутніх космічних кораблів і забезпечити доставку важких вантажів, необхідних для тривалих пілотованих експедицій. У перспективі агентство планує довести потужність кожного МПД-двигуна до 500 кіловат — 1 мегавата.

Для повноцінної пілотованої місії на Марс знадобиться сумарна потужність від 2 до 4 мегават, а кілька двигунів мають безперервно працювати понад 23 тисячі годин. Головним викликом для інженерів залишається створення матеріалів, здатних витримувати таке тривале навантаження в умовах екстремальних температур.