В лаборатории JPL впервые запустили мощный электромагнитный двигатель на парах лития — он вышел на уровень до 120 кВт и приближает мегаваттные системы для межпланетных миссий
В лаборатории NASA в Калифорнии инженеры провели первое в США испытание нового типа электрического двигателя, который в перспективе может использоваться для пилотируемых полётов к Марсу и дальних миссий по всей Солнечной системе. Речь идёт об электромагнитном двигателе на литиевом паре, испытанном в Лаборатории реактивного движения (JPL) 24 февраля.
Установка достигла мощности до 120 киловатт — это более чем в 25 раз выше, чем у электрических двигателей, установленных на действующих космических аппаратах NASA. Для сравнения, текущие высокоэффективные электрические двигатели, такие как на зонде миссии Psyche, используют солнечную энергию для создания слабой, но непрерывной тяги, постепенно разгоняя аппарат до очень высоких скоростей.
Новая система работает по другому принципу: это литиевый магнитоплазмодинамический (MPD) двигатель, где высокие электрические токи взаимодействуют с магнитным полем и ускоряют плазму. Технология известна с 1960-х годов, но до сих пор не применялась в реальных космических полётах.
Фото: NASA / JPL-Caltech
Во время пяти включений центральный вольфрамовый электрод разогревался до температур свыше 2800 °C, становясь ярко-белым, а сопло светилось красным. Испытания проводились в вакуумной установке длиной 8 метров с водяным охлаждением — одной из немногих в мире, способных работать с металлопаровой плазмой при экстремальных мощностях.
По словам руководителя NASA, технология демонстрирует реальный шаг к пилотируемой миссии на Марс. В текущем тесте система впервые в стране достигла столь высокой мощности электрической тяги и показала стабильную работу в целевом диапазоне.
Переход к таким двигателям интересен из-за их эффективности: электрическая тяга может расходовать до 90% меньше топлива, чем химические ракеты, хотя и даёт меньшую мгновенную тягу. Однако в космосе именно длительное ускорение позволяет достигать огромных скоростей.
В ближайшие годы команда планирует увеличить мощность до 500 киловатт — 1 мегаватта на один двигатель. Для пилотируемой миссии на Марс потребуется от 2 до 4 мегаватт суммарной мощности, что потребует нескольких таких установок, работающих непрерывно более 23 тысяч часов.
Ключевая цель разработки — сочетание таких двигателей с ядерной энергетической установкой. Это позволит резко снизить стартовую массу межпланетных кораблей и сделать возможными быстрые межпланетные перелёты, включая экспедиции с экипажем.
