俄羅斯科研團隊正在推進一項可能重塑深空探測格局的技術突破——一款新型等離子體推進系統已進入地面測試階段。該系統由俄羅斯國家原子能集團下屬特羅伊茨克研究所主導研發,通過電磁場加速氫粒子實現持續動力輸出,有望將人類火星任務航行時間從數月壓縮至一至兩個月。
與傳統化學火箭依賴燃料燃燒產生推力不同,這款發動機采用脈沖周期模式運行,其核心原理是通過兩個高壓電極引導帶電氫粒子定向運動。帶電粒子在電極間形成磁場,噴射等離子體時產生推力。科研人員特別指出,這種設計避免了將等離子體加熱至極端高溫,顯著降低了發動機部件損耗,同時提升了能源利用效率。目前原型機已在14米長的真空艙內完成2400小時連續測試,達到完整火星任務周期所需的壽命標準。
技術參數顯示,該發動機以300千瓦功率運行時,可將氫粒子加速至每秒100公里,是現有化學火箭最大速度的22倍。盡管推力僅為6牛頓,但通過長時間持續加速,仍能實現深空航行所需的速度增量。研發團隊青年研究員葉戈爾·比留林解釋,氫作為燃料具有原子量小、加速快、消耗低的特性,且宇宙中儲量豐富,為未來"在軌燃料補給"提供了可行性。
這款推進系統并非獨立發射裝置,而是采用"接力式"運作模式:化學火箭先將航天器送入近地軌道,隨后等離子體發動機啟動提供持續動力。其應用場景不僅限于載人探測,還可作為"太空拖船"在不同行星軌道間轉運貨物或模塊。科研第一副所長阿列克謝·沃羅諾夫強調,該技術將徹底改變星際任務規劃模式,使民用航天器和軍事衛星的軌道調整更加靈活高效。
當前全球深空探測領域正掀起電推進技術熱潮,等離子體發動機因其縮短任務時長、降低燃料需求的優勢成為研發重點。俄羅斯團隊此次突破在于將理論速度提升至每秒100公里,較現有同類系統(30-50公里/秒)實現翻倍。不過該數據尚未經過同行評審或太空環境驗證,配套核反應堆的設計細節也未公開披露。
技術落地仍面臨多重挑戰。核動力航天器的安全認證需通過國際航天機構嚴格審查,載人航天器的整合設計則需解決熱管理、輻射屏蔽等工程難題。盡管官方預計2030年推出太空適用版本,但具體時間表取決于后續測試進展、資金投入及外部技術驗證結果。目前該系統已為OneWeb衛星星座和NASA"靈神星"探測任務提供動力支持,證明其技術成熟度達到實用階段。










