Enjin plasma: Penggerak dalam perlumbaan ke Planet Merah

Pada awal Mei 2026, Pentadbiran Aeronautik dan Angkasa Lepas Kebangsaan (NASA) AS telah mencetuskan satu sensasi dengan berjaya menguji sistem pendorongan elektromagnet dengan output kuasa sehingga 120kW. Peristiwa ini dianggap sebagai permulaan era di mana manusia benar-benar boleh menjejakkan kaki di Marikh.

Rangsangan 120kW

Selama beberapa dekad, halangan terbesar kepada perjalanan angkasa lepas adalah bahan api. Enjin roket kimia tradisional menggunakan sejumlah besar bahan api tetapi tidak cekap, menjadikan kapal angkasa berat dan perlahan. Walau bagaimanapun, sistem pendorongan elektromagnet, juga dikenali sebagai sistem pendorongan plasma (magneto-plasmadinamik - MPD), yang baru-baru ini berjaya diuji di Makmal Pendorongan Jet (JPL) NASA, telah mengubah sepenuhnya keadaan.

Makmal Pendorongan Jet NASA, tempat enjin litium-ion baharu sedang diuji. Foto: NASA/JPL-Caltech

Konsep MPD telah beredar dalam kalangan akademik sejak tahun 1960-an, tetapi tidak pernah digunakan secara praktikal. Tidak seperti sistem sedia ada, reka bentuk ini menggunakan arus elektrik dan medan magnet yang kuat untuk memecut plasma yang dijana daripada litium, menghasilkan tujahan yang lebih besar pada tahap kuasa yang lebih tinggi.

Menurut Science Daily, enjin MPD 120kW, yang menggunakan litium yang diuap sebagai bahan pendorong dan bukannya gas xenon tradisional, boleh mencapai kecekapan sehingga 10 kali ganda berbanding sistem pendorongan kimia konvensional. Tahap kuasa ini mengatasi sistem pendorongan elektrik paling berkuasa yang pernah digunakan oleh NASA di kapal angkasa, termasuk sistem yang membantu kapal angkasa Psyche mencapai kelajuan lebih 124,000 batu sejam dengan tujahannya yang kecil tetapi stabil. Kelebihan terbesar teknologi ini ialah kecekapan bahan apinya, yang berpotensi mengurangkan jumlah bahan api yang diperlukan sehingga 90%, sekali gus membebaskan ruang untuk peralatan saintifik , bekalan dan sistem sokongan hayat untuk kru.

Paling ketara, faktor masa adalah penting. Jika dikuasakan oleh sumber yang cukup kuat, seperti daripada reaktor mikronuklear, enjin MPD boleh memendekkan perjalanan ke Marikh daripada 7-9 bulan kepada hanya beberapa bulan, atau minggu. Ini penting, kerana semakin pendek masa penerbangan, semakin rendah risiko angkasawan terdedah kepada sinaran kosmik dan kesan tanpa berat pada badan mereka.

Peta kuasa baharu di angkasa lepas.

Kejayaan NASA dianggap oleh para saintis sebagai titik perubahan yang membuka jalan untuk penerbangan berawak ke Marikh menjelang akhir dekad ini. Cabaran seterusnya yang disasarkan oleh penyelidik NASA adalah untuk meningkatkan kuasa enjin dengan lebih lanjut, kepada 500kW hingga 1 megawatt setiap unit pendorongan pada tahun-tahun akan datang. Menurut pakar, jika dibangunkan lebih lanjut, teknologi plasma juga boleh menggerakkan misi robotik di seluruh sistem suria.

Walau bagaimanapun, angkasa lepas bukan lagi taman permainan eksklusif NASA. Februari lalu, saintis di Perbadanan Tenaga Nuklear Rusia telah memperkenalkan enjin roket plasma-elektrik yang mampu menggerakkan kapal angkasa ke Marikh dalam masa 1-2 bulan. Menurut Interesting Engineering, tidak seperti enjin roket tradisional yang bergantung pada pembakaran bahan api, sistem pendorongan canggih ini menggunakan pemecut plasma magnetik, menjanjikan pengurangan ketara dalam masa perjalanan antara planet dan dijangka sedia untuk digunakan menjelang 2030.

Ketika AS dan Rusia sedang menguji enjin plasma, China juga menumpukan usahanya pada roket Long March 10 dan stesen lunar ILRS (dengan kerjasama Rusia) untuk berfungsi sebagai batu loncatan untuk Marikh menjelang 2030. Sementara itu, pada Januari 2024, Jepun menjadi negara kelima yang mendaratkan kapal angkasa di bulan dan merancang untuk menjalankan misi penerokaan Marikh menggunakan prob. India merupakan negara keempat yang mencapai matlamat ini pada tahun sebelumnya.

Dalam landskap geopolitik angkasa lepas yang pantas berubah, Korea Selatan muncul sebagai fenomena unik. Pemerhati kini menganggapnya sebagai pengimbang sebenar di Asia, yang mampu bersaing secara setara dalam projek penerokaan planet yang jauh. Land of the Morning Calm tidak lagi berpuas hati dengan hanya membeli satelit atau bergantung pada satelit lain untuk pelancaran; ia secara rasmi menubuhkan Agensi Penerokaan Aeroangkasa Korea (KASA, sering dirujuk sebagai NASA Korea Selatan) pada Mei 2024, bertujuan untuk mengubah Korea Selatan menjadi kuasa aeroangkasa global menjelang 2026.

Cita-cita Korea Selatan termasuk meneroka Bulan dan Marikh, membangunkan teknologi roket dan melancarkan satelit peninjau/pemerhatian baharu. Pada 3 Mei, satelit CAS500-2 Korea Selatan berjaya dilancarkan ke orbit dari pangkalan angkasa lepas di California, menandakan satu langkah ke hadapan yang ketara dalam keupayaan teknologi satelit dan cita-cita pembangunan angkasa lepas negara itu. Menurut Forum Pertahanan Indo Pasifik, Seoul merancang untuk menjalankan sekurang-kurangnya tiga lagi pelancaran kapal angkasa sebelum 2027 dan menjangka akan melancarkan satelit tentera tambahan.

Disusun oleh KHANH HUNG

Sumber: https://www.sggp.org.vn/dong-co-plasma-luc-day-cua-cuoc-dua-den-hanh-tinh-do-post851991.html