MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
Всё новое — это хорошо забытое старое. В NASA откопали в архивах чертежи электроплазменного ракетного двигателя на плазме из металлов 60-х годов прошлого века и создали мощнейший в мире электроракетный двигатель. Прототип установки прошёл первые огневые испытания в феврале 2026 года. Как считают в агентстве, когда-нибудь он поможет доставлять людей на Марс, а автоматические станции — по всей Солнечной системе.
Источник изображений: NASA / JPL
Как уточняет пресс-релиз агентства, Лаборатория реактивного движения NASA (JPL) успешно провела первое испытание нового мощного магнитоплазмодинамического двигателя (МПД, MPD), предназначенного для будущих пилотируемых миссий на Марс. Включение двигателя, которое состоялось 24 февраля 2026 года, стало первым за десятилетия запуском такого устройства в США с одновременным достижением рекордных уровней мощности. Работающий на парах металлического лития прототип двигателя достиг пиковой мощности в 120 кВт и многократно превзошёл возможности любого электрического ракетного двигателя, которыми в данный момент располагает агентство.
Испытанный двигатель представляет собой литиевый магнитоплазмодинамический (МПД) ускоритель — технологическую концепцию, которая исследуется с 1960-х годов, но ранее не применялась на практике. В отличие от обычных электрических ракетных двигателей, использующих солнечную энергию для ускорения рабочего тела (обычно нейтрального газа, такого как ксенон), МПД-двигатель применяет для электромагнитного ускорения плазмы сверхвысокие электрические токи, взаимодействующие с магнитным полем. Эти поля ускоряют плазму из испарённого металла (лития или других элементов). Ионы металлов способны приобретать намного большую энергию, чем ионы газов, обеспечивая существенно большую тягу.
Во время теста прототипа двигателя в специализированной вакуумной установке JPL CoMeT вольфрамовый электрод двигателя раскалился до температуры свыше 2800 °C. По сути, все предварительные испытания двигателей МПД призваны доказать, что компоненты силовой установки банально не расплавятся. В условиях космоса в ракете им придётся работать непрерывно десятки тысяч часов, что потребует тщательного подбора материалов для изготовления подобных двигателей.
Электроплазменные ракетные двигатели обеспечивают впечатляющий выигрыш в эффективности по сравнению с традиционными ракетами на химическом топливе, расходуя до 90 % меньше топлива на преодоление равных расстояний. В ходе испытаний прототипом МПД-двигателя был достигнут уровень мощности, более чем в 25 раз превышающий показатели двигателей космического аппарата NASA «Психея». Для пилотируемой миссии на Марс, которая, по оценкам, потребует от двигателей мощности от 2 до 4 МВт, нескольким МПД-двигателям пришлось бы надёжно работать более 23 000 часов.
Хотя первоначальный тест прошёл успешно, остаются ключевые проблемы масштабирования технологии, в частности необходимость доказать, что компоненты могут выдерживать экстремальные рабочие температуры в течение тысяч часов непрерывной работы. Команда разработчиков, возглавляемая JPL в сотрудничестве с Принстонским университетом и Исследовательским центром NASA им. Гленна, стремится в конечном итоге достичь мощности от 500 кВт до 1 МВт на один двигатель.
Само собой, солнечные батареи не смогут обеспечивать двигатели такой мощностью, как, например, в случае с аппаратом «Психея». Для работы МПД-установок придётся создавать ядерную силовую установку. Также следует отметить, что использование лития в качестве топлива — сомнительное решение. Это крайне дефицитный элемент не только на Земле, но и во Вселенной. На один полёт к Марсу может потребоваться 100 и более тонн металлического лития. Поэтому сложно представить сценарий, при котором NASA сможет получить такой ресурс.
Источник:
