俄羅斯科研團隊正在推進一項可能重塑深空探索格局的技術突破——一種基于等離子體推進的新型航天發動機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,其核心目標是將人類火星任務周期從現有數月壓縮至一至兩個月,預計2030年具備太空應用條件。
與傳統化學火箭依賴燃料燃燒產生推力不同,這套系統通過電磁場加速氫粒子實現動力輸出。測試數據顯示,發動機在300千瓦功率下運行,采用脈沖周期模式已累計完成2400小時持續工作,這一時長足以覆蓋火星任務全周期的加速與減速階段。科研人員特別強調,帶電氫粒子在磁場作用下可達到每秒100公里的噴射速度,是現有化學火箭最高速度的20倍以上。
項目負責人阿列克謝·沃羅諾夫指出,該技術突破的關鍵在于創新推進機制。通過兩個高壓電極引導等離子體定向運動,既避免了極端高溫對發動機部件的損耗,又顯著提升了能源轉化效率。青年研究員葉戈爾·比留林補充說明,氫燃料的選擇基于其原子量小、宇宙儲量豐富的特性,這不僅降低了燃料消耗,更為未來"在軌燃料補給"提供了可行性方案。
在應用場景方面,這套系統被設計為多模式推進平臺。初期需由化學火箭將航天器送入近地軌道,隨后等離子體發動機接管深空航行任務。其獨特的"太空拖船"功能,可實現不同行星軌道間的貨物轉運與模塊組裝。技術文件顯示,該發動機預期推力達6牛頓,在同類原型機中處于領先地位,但需通過長時間持續加速達到目標速度,這要求航天器設計向"低速持續推進"模式轉型。
盡管等離子體技術已應用于部分在軌衛星,但此次俄羅斯研發的發動機在速度指標上實現質的飛躍。當前主流等離子推進器速度普遍在每秒30-50公里區間,而新型發動機宣稱可達雙倍數值。不過該數據尚未通過國際同行評審,且未經歷太空環境驗證。研發團隊承認,要實現核動力系統的太空部署,仍需突破核材料安全處理、熱管理系統設計等工程技術難題。
國際航天領域對這項技術保持高度關注。俄羅斯此前研制的等離子推進系統已為OneWeb衛星星座提供動力,并參與美國NASA"靈神星"探測任務。但專家指出,將核動力推進系統整合至載人航天器面臨特殊挑戰,包括輻射防護、電力分配等系統性改造需求。根據項目進度表,發動機的太空版本研發取決于后續測試結果、資金投入及國際監管審批等多重因素。











