Плазменные двигатели: движущая сила в гонке к Красной планете.

В начале мая 2026 года Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США (НАСА) произвело фурор, успешно проведя испытание электромагнитной двигательной установки мощностью до 120 кВт. Это событие считается началом эры, когда люди действительно смогут ступить на Марс.

Усиление на 120 кВт

На протяжении десятилетий самым большим препятствием на пути к космическим путешествиям было топливо. Традиционные химические ракетные двигатели потребляют огромное количество топлива, но неэффективны, что делает космические аппараты тяжелыми и медленными. Однако электромагнитная двигательная система, также известная как плазменная двигательная система (магнитоплазмодинамическая – МПД), недавно успешно испытанная в Лаборатории реактивного движения НАСА (JPL), полностью изменила правила игры.

Лаборатория реактивного движения НАСА, где проходят испытания нового литий-ионного двигателя. Фото: NASA/JPL-Caltech

Концепция MPD (микроплазменной диэлектрической проницаемости) циркулирует в академических кругах с 1960-х годов, но так и не была применена на практике. В отличие от существующих систем, эта конструкция использует сильные электрические токи и магнитные поля для ускорения плазмы, генерируемой из лития, создавая большую тягу при более высоких уровнях мощности.

Согласно Science Daily, двигатель MPD мощностью 120 кВт, использующий в качестве топлива испаренный литий вместо традиционного ксенонового газа, может достичь эффективности в 10 раз выше, чем обычные химические двигательные установки. Этот уровень мощности превосходит даже самые мощные электрические двигательные установки, когда-либо использовавшиеся НАСА на космических аппаратах, включая систему, которая помогает космическому аппарату Psyche развивать скорость более 124 000 миль в час благодаря своей небольшой, но стабильной тяге. Самым большим преимуществом этой технологии является ее топливная эффективность, потенциально снижающая количество необходимого топлива до 90%, тем самым освобождая место для научного оборудования, припасов и систем жизнеобеспечения для экипажа.

Наиболее важным фактором является временной фактор. При использовании достаточно мощного источника энергии, например, микроядерных реакторов, двигатель MPD мог бы сократить путь к Марсу с 7-9 месяцев до нескольких месяцев или даже недель. Это жизненно важно, поскольку чем короче время полета, тем ниже риск облучения космонавта космическим излучением и негативного воздействия невесомости на его организм.

Новая карта распределения энергии в космосе.

Ученые считают успех НАСА поворотным моментом, открывающим путь к пилотируемым полетам на Марс к концу этого десятилетия. Следующая задача, над которой работают исследователи НАСА, — дальнейшее увеличение мощности двигателей до 500 кВт — 1 мегаватта на один двигательный блок в ближайшие годы. По мнению экспертов, при дальнейшем развитии плазменные технологии также смогут обеспечивать энергией роботизированные миссии по всей Солнечной системе.

Однако космос больше не является исключительной прерогативой НАСА. В феврале прошлого года ученые Российской корпорации атомной энергетики представили плазменно-электрический ракетный двигатель, способный доставить космический аппарат на Марс за 1-2 месяца. По данным компании Interesting Engineering, в отличие от традиционных ракетных двигателей, работающих на сжигании топлива, эта передовая двигательная система использует магнитный плазменный ускоритель, что обещает значительное сокращение времени межпланетных путешествий и, как ожидается, будет готова к развертыванию к 2030 году.

В то время как США и Россия испытывают плазменные двигатели, Китай также сосредотачивает свои усилия на ракете-носителе «Лонг Марш-10» и лунной станции ИЛРС (в сотрудничестве с Россией), которые должны стать трамплином для освоения Марса к 2030 году. Тем временем, в январе 2024 года Япония стала пятой страной, совершившей посадку космического аппарата на Луну, и планирует осуществить миссию по исследованию Марса с помощью зонда. Индия стала четвертой страной, добившейся этого годом ранее.

В быстро меняющемся геополитическом ландшафте космоса Южная Корея становится уникальным явлением. Наблюдатели теперь считают ее подлинным противовесом в Азии, способным на равных конкурировать в проектах по исследованию далеких планет. Страна утреннего спокойствия больше не довольствуется простой покупкой спутников или зависимостью от других в вопросах запусков; в мае 2024 года она официально создала Корейское агентство аэрокосмических исследований (KASA, часто называемое южнокорейским НАСА), стремясь превратить Южную Корею в мировую аэрокосмическую державу к 2026 году.

Амбиции Южной Кореи включают исследование Луны и Марса, разработку ракетных технологий и запуск новых разведывательных/наблюдательных спутников. 3 мая южнокорейский спутник CAS500-2 был успешно запущен на орбиту с космодрома в Калифорнии, что стало значительным шагом вперед в развитии спутниковых технологий страны и ее амбициях в освоении космоса. По данным Индо-Тихоокеанского оборонного форума, Сеул планирует осуществить как минимум еще три запуска космических аппаратов до 2027 года и рассчитывает запустить дополнительные военные спутники.

Составитель: Кхань Хунг

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