1 月 25 日消息，俄羅斯正悄然測試一款新型航天發動機，這項技術或將徹底改變人類的火星探測方式。早期測試結果顯示，該發動機在速度與技術層面實現了突破性進展。

據 Izvestia 報道，俄羅斯研究人員正在測試一套新型等離子體推進系統，該系統有望助力未來火星任務提速，將航行時間從數月縮短至僅一到兩個月。這款發動機由俄羅斯國家原子能集團（Rosatom）下屬的特羅伊茨克研究所研發，目前正處于地面試驗階段，預計 2030 年可具備太空應用條件。

據了解，該系統采用電磁場加速氫粒子，與傳統化學推進技術截然不同。若能達到預期性能，或將顯著改變民用與國防領域的星際任務規劃模式。

俄羅斯的這項研發工作，恰逢全球加速推進深空電推進系統技術的熱潮。等離子體發動機具備縮短任務時長、降低燃料裝載量的優勢，已成為未來深空探測體系的優先發展方向。

這款發動機原型正在一個 14 米長的真空艙內接受測試，該真空艙可模擬太空環境。據 Izvestia 的技術資料顯示，該發動機以 300 千瓦功率運行，采用脈沖周期模式，已實現 2400 小時的使用壽命，這一時長足以支撐一次完整的火星任務，包括加速和減速階段。

該研究所科研第一副所長阿列克謝 · 沃羅諾夫證實，這套推進系統可將帶電氫粒子（質子和電子）加速至每秒 100 公里，這一速度遠超當前化學火箭每秒約 4.5 公里的最大速度。

需要說明的是，這款發動機并非用于從地球表面發射航天器。其運作模式為：先由化學火箭將航天器送入近地軌道，隨后等離子體發動機啟動，為航天器提供持續動力，助力其開展深空航行。相關官員補充稱，該發動機還可充當“太空拖船”，在不同行星軌道間轉運貨物或航天器模塊。

該發動機以氫為燃料，并依靠星載核反應堆提供持續動力。參與該項目的青年研究員葉戈爾 · 比留林表示，氫的原子量小，可實現加速更快、燃料消耗更低的效果。同時，氫在宇宙中儲量豐富，為未來實現“在軌燃料補給”提供了可能。

比留林還指出，該發動機通過兩個高壓電極實現等離子體定向運動。帶電粒子在電極間運動，形成磁場，通過噴射等離子體產生推力。這種設計無需將等離子體加熱至極端高溫，從而減少了發動機部件的損耗，提升了能源利用效率。

根據俄羅斯國家原子能集團的技術文件，這款發動機的預期推力達 6 牛頓，在目前所有等離子體推進系統原型中位居榜首。不過，要實現目標速度，需要依靠長時間的持續加速和減速。這意味著未來的航天器設計需圍繞“低速持續推進”模式展開，而非傳統化學火箭的“短時大推力燃燒”模式。

事實上，等離子體推進技術已應用于在軌航天器，過去十年間發射的多顆衛星和多個航天任務均采用了該技術。俄羅斯研制的等離子體推進系統已為 OneWeb 衛星星座提供動力支持，還被整合到美國國家航空航天局 2023 年發射的“靈神星”小行星探測任務中。

當前主流等離子體推進器的速度普遍在每秒 30 至 50 公里之間，而這款俄羅斯新型發動機的速度宣稱能達到現有技術的兩倍，大幅領先于同類系統。不過，目前該發動機的性能數據尚未經過同行評審，也未開展太空環境測試。

研發團隊著重強調了這款發動機相對傳統推進系統的性能優勢。沃羅諾夫在接受采訪時表示：“傳統動力裝置的工質噴射速度最高約為每秒 4.5 公里…… 而在我們的發動機中，工質是帶電粒子，通過電磁場實現加速。”

受安全考量和監管審查的限制，具備太空應用資質的核動力航天器目前十分罕見。俄羅斯國家原子能集團尚未公布該發動機配套核反應堆的設計細節，且發射過程中核材料的處理問題，還需獲得國際航天機構及監管機構的批準。

將該推進系統整合到載人航天器中，還需對航天器進行大規模重新設計。在持續高功率運行狀態下的熱管理、輻射屏蔽以及電力分配等方面，仍存在亟待解決的工程技術難題。

盡管潛力巨大，但這款發動機距離實際部署仍需數年時間。官方預計 2030 年推出可用于太空飛行的版本，不過具體時間表取決于測試進展、資金保障以及外部技術驗證的結果。