Плазмові двигуни: рушійна сила в гонці за Червону планету

На початку травня 2026 року Національне управління з аеронавтики та дослідження космічного простору США (NASA) викликало сенсацію, успішно випробувавши електромагнітну рушійну систему потужністю до 120 кВт. Ця подія вважається початком ери, коли люди справді зможуть ступити на Марс.

120 кВт наддуву

Протягом десятиліть найбільшою перешкодою для космічних подорожей було паливо. Традиційні хімічні ракетні двигуни споживають величезну кількість палива, але є неефективними, що робить космічні кораблі важкими та повільними. Однак електромагнітна рушійна система, також відома як плазмова рушійна система (магніто-плазмодинамічна - MPD), нещодавно успішно випробувана в Лабораторії реактивного руху NASA (JPL), повністю змінила правила гри.

Лабораторія реактивного руху NASA, де випробовують новий літій-іонний двигун. Фото: NASA/JPL-Caltech

Концепція MPD (мікропоршневого диференціального розподілу) обговорюється в академічних колах з 1960-х років, але ніколи не була практично використана. На відміну від існуючих систем, ця конструкція використовує сильні електричні струми та магнітні поля для прискорення плазми, що генерується з літію, створюючи більшу тягу на вищих рівнях потужності.

Згідно з даними Science Daily, двигун MPD потужністю 120 кВт, який використовує випарений літій як паливо замість традиційного ксенонового газу, може досягти до 10 разів більшої ефективності, ніж звичайні хімічні рушійні системи. Цей рівень потужності перевершує навіть найпотужніші електричні рушійні системи, які коли-небудь використовувалися NASA на космічних кораблях, включаючи систему, яка допомагає космічному кораблю Psyche досягати швидкості понад 124 000 миль на годину завдяки своїй невеликій, але стабільній тязі. Найбільшою перевагою цієї технології є її паливна ефективність, яка потенційно зменшує кількість необхідного палива до 90%, тим самим звільняючи місце для наукового обладнання, витратних матеріалів та систем життєзабезпечення екіпажу.

Найголовніше, що фактор часу має вирішальне значення. Якщо двигун MPD живиться від достатньо потужного джерела, такого як мікроядерні реактори, він може скоротити подорож до Марса з 7-9 місяців до кількох місяців або навіть тижнів. Це життєво важливо, оскільки чим коротший час польоту, тим менший ризик впливу космічного випромінювання на астронавта та впливу невагомості на його організм.

Нова карта сили в космосі.

Вчені вважають успіх NASA поворотним моментом, який прокладає шлях для пілотованих польотів на Марс до кінця цього десятиліття. Наступним завданням, над яким прагнуть працювати дослідники NASA, є подальше збільшення потужності двигунів до 500 кВт – 1 мегавата на рушійну установку в найближчі роки. За словами експертів, за умови подальшого розвитку плазмова технологія також може забезпечити роботу роботизованих місій по всій Сонячній системі.

Однак космос більше не є виключно майданчиком NASA. Лише минулого лютого вчені Російської корпорації з атомної енергії представили плазмово-електричний ракетний двигун, здатний доставити космічний корабель до Марса за 1-2 місяці. За даними Interesting Engineering, на відміну від традиційних ракетних двигунів, які залежать від спалювання палива, ця вдосконалена рушійна система використовує магнітний плазмовий прискорювач, що обіцяє значне скорочення часу міжпланетних польотів, і очікується, що вона буде готова до розгортання до 2030 року.

Поки США та Росія випробовують плазмові двигуни, Китай також зосереджує свої зусилля на ракеті «Великий березень 10» та місячній станції ILRS (у співпраці з Росією), які мають стати трампліном для польотів на Марс до 2030 року. Тим часом, у січні 2024 року, Японія стала п'ятою країною, яка висадила космічний корабель на Місяць, і планує здійснити місію з дослідження Марса за допомогою зонда. Індія була четвертою країною, яка досягла цього роком раніше.

У швидкозмінному геополітичному ландшафті космосу Південна Корея постає як унікальне явище. Спостерігачі зараз вважають її справжньою противагою в Азії, здатною конкурувати на рівних у проектах дослідження далеких планет. Країна Ранкового Спокою більше не задовольняється простою купівлею супутників чи залежністю від інших для запусків; у травні 2024 року вона офіційно заснувала Корейське агентство аерокосмічних досліджень (KASA, яке часто називають NASA Південної Кореї), прагнучи перетворити Південну Корею на світового аерокосмічного гіганта до 2026 року.

Амбіції Південної Кореї включають дослідження Місяця та Марса, розробку ракетних технологій та запуск нових розвідувальних/спостережних супутників. 3 травня південнокорейський супутник CAS500-2 був успішно запущений на орбіту з космічної бази в Каліфорнії, що стало значним кроком вперед у розвитку можливостей країни в галузі супутникових технологій та амбіцій розвитку космосу. За даними Індо-Тихоокеанського оборонного форуму, Сеул планує здійснити щонайменше ще три запуски космічних апаратів до 2027 року та очікує запустити додаткові військові супутники.

Упорядник: ХАНЬ ХУНГ

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