Всё, что кажется новым, на самом деле — давно забытое прошлое. В NASA нашли в архивах чертежи электроплазменного ракетного двигателя, работающего на металлической плазме, которые датируются 1960-ми годами, и разработали самый мощный в мире электроракетный двигатель. Первый огневой тест прототипа состоялся в феврале 2026 года. В агентстве полагают, что в будущем эта технология позволит отправлять людей на Марс, а автоматические зонды — исследовать всю Солнечную систему.
Источник изображений: NASA / JPL
Как сообщается в официальном пресс-релизе агентства, Лаборатория реактивного движения NASA (JPL) провела успешное первое испытание нового мощного магнитоплазмодинамического двигателя (МПД, MPD), который предназначен для будущих пилотируемых миссий на Марс. Запуск двигателя, осуществлённый 24 февраля 2026 года, стал первым за несколько десятилетий включением такого устройства в США и одновременно достиг рекордных показателей мощности. Прототип, работающий на парах металлического лития, показал пиковую мощность 120 кВт, значительно превзойдя возможности всех электрических ракетных двигателей, которые сейчас есть у агентства.
Испытанный двигатель представляет собой литиевый магнитоплазмодинамический (МПД) ускоритель — технологическую концепцию, изучаемую с 1960-х годов, но до сих пор не реализованную на практике. В отличие от обычных электрических ракетных двигателей, которые используют солнечную энергию для разгона рабочего тела (обычно нейтрального газа, например, ксенона), МПД-двигатель задействует сверхвысокие электрические токи, взаимодействующие с магнитным полем, для электромагнитного ускорения плазмы. Эти поля разгоняют плазму, полученную из испарённого металла (лития или других элементов). Ионы металлов способны приобретать гораздо больше энергии, чем ионы газов, что обеспечивает значительно более высокую тягу.
В рамках испытаний прототипа двигателя, проводившихся в специализированной вакуумной камере JPL CoMeT, вольфрамовый электрод нагрелся до температуры, превышающей 2800 °C. По сути, все начальные тесты магнитно-плазменных двигателей направлены на то, чтобы подтвердить: компоненты силовой системы просто не подвергнутся плавлению. В космическом пространстве этим ракетам предстоит функционировать без остановки на протяжении десятков тысяч часов, что требует тщательного выбора материалов для создания таких двигателей.
Электроплазменные ракетные двигатели дают значительное преимущество в эффективности по сравнению с традиционными химическими ракетами, потребляя до 90 % меньше топлива при преодолении одинаковых дистанций. В процессе тестирования прототип МПД-двигателя продемонстрировал уровень мощности, который более чем в 25 раз превосходит показатели двигателей, установленных на космическом аппарате NASA «Психея». Для пилотируемой экспедиции на Марс, которая, по оценкам, потребует от двигателей мощности от 2 до 4 МВт, нескольким МПД-двигателям пришлось бы стабильно работать свыше 23 000 часов.
Несмотря на успешное завершение первого теста, остаются важные проблемы, связанные с масштабированием технологии, в частности необходимость доказать, что компоненты способны выдерживать экстремальные рабочие температуры в течение тысяч часов непрерывной эксплуатации. Команда разработчиков под руководством JPL, работающая совместно с Принстонским университетом и Исследовательским центром NASA им. Гленна, стремится в конечном итоге достичь мощности от 500 кВт до 1 МВт на один двигатель.
Естественно, солнечные батареи не смогут обеспечивать двигатели такой мощностью, как, например, в случае с аппаратом «Психея». Для работы МПД-установок потребуется создать ядерную энергетическую установку. Кроме того, стоит отметить, что использование лития в качестве топлива является спорным решением. Это крайне редкий элемент не только на Земле, но и во всей Вселенной. Для одного полёта на Марс может понадобиться 100 и более тонн металлического лития. Поэтому трудно представить сценарий, при котором NASA сможет получить такой ресурс.
