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俄罗斯新型等离子体火箭发动机:火星之旅或缩短至30天?

   时间:2025-02-12 13:30:58 来源:ITBEAR编辑:快讯团队 发表评论无障碍通道

俄罗斯国家原子能公司(Rosatom)近期公布了一项革命性的太空推进技术——等离子体电力火箭发动机,这一创新成果有望彻底改变未来的星际旅行方式。

与传统火箭发动机依赖燃料燃烧不同,等离子体电力火箭发动机采用了磁等离子体加速器作为其推进系统。据俄罗斯Izvestia报道,该发动机能够在仅仅一到两个月内将航天器送达火星,相比目前需时七个月的旅程,这一速度的提升无疑是巨大的。

等离子体火箭发动机的工作原理基于电动发动机的双电极结构。特罗伊茨克科学研究所的初级研究员叶戈尔・比里林解释,当带电粒子在电极之间通过并施加高电压时,电流会产生磁场,推动粒子离开发动机,从而形成定向运动并产生推力。这一过程不仅高效,而且避免了传统发动机因燃料燃烧而产生的高温问题。

在等离子体电力火箭发动机中,氢气作为燃料,其带电粒子(电子和质子)能被加速到每秒100公里的速度,远超传统动力装置每秒4.5公里的最大速度。这一速度的提升意味着星际旅行将变得更加迅速和高效。

等离子体推进技术的优势不仅在于速度的提升,还包括航天员辐射暴露的减少、燃料效率的提高以及更平稳的加速和减速过程。更短的旅程意味着航天员将面临更低的辐射风险,而等离子体发动机消耗的燃料远少于传统火箭,使得任务成本大幅降低。等离子体发动机提供的连续、渐进的加速方式,也使得旅行过程更加可控和高效。

俄罗斯国家原子能公司特罗伊茨克研究所已经开发出了该发动机的实验室原型,并公布了详细的测试和开发时间表。从2025年至2027年,将在实验室中进行广泛的地面测试,以模拟空间条件。随后,在2028年至2029年期间,将首次使用无人航天器进行试飞。到了2030年,将开发用于行星际任务的全尺寸航天模型。而最早在2035年,可能首次使用等离子体推进进行人类火星任务。

目前,该发动机正以高效的脉冲周期模式运行,功率约为300千瓦,并且已经连续验证了超过2400小时,足以支持单次火星运输任务的需求。为了测试和模拟太空环境,研究人员还建造了一个专门的实验平台,该平台直径4米、长14米,配备了先进的传感器、真空抽气系统和散热装置。

尽管其他国家和地区也在探索新的太空推进技术,如意大利的Miprons公司提出的水燃料卫星推进系统,以及美国科学家提出的激光帆技术,但这些技术目前仍处于概念或初级阶段,距离实际应用还有相当长的距离。相比之下,俄罗斯的等离子体电力火箭发动机或许能更快地成为现实,成为人类实现星际旅行的重要助力。

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