俄罗斯科学家正在推进一项可能重塑深空探索格局的重大技术突破——一款基于等离子体推进的新型航天发动机已进入地面测试阶段。该系统由俄罗斯国家原子能集团下属特罗伊茨克研究所主导研发,通过电磁场加速氢粒子实现持续动力输出,其设计目标是将火星航行时间从传统化学火箭的数月压缩至六至八周。
与传统火箭发动机依赖化学燃料燃烧产生瞬时推力不同,这款等离子体发动机采用脉冲周期运行模式,在14米长的真空舱内模拟太空环境进行测试。技术数据显示,其300千瓦功率下已实现2400小时连续运行,这个时长足以覆盖火星探测任务所需的加速、巡航和减速全周期。项目负责人阿列克谢·沃罗诺夫透露,该系统可将带电氢粒子加速至每秒100公里,是现有化学火箭最高速度的22倍。
研发团队特别强调其能源利用效率优势。青年研究员叶戈尔·比留林指出,氢原子作为推进剂具有质量轻、宇宙储量丰富的特点,配合星载核反应堆提供的持续电力,既能降低燃料携带量,又为未来"在轨燃料补给"创造可能。该发动机通过两个高压电极形成定向磁场,使等离子体定向喷射产生推力,避免了极端高温对发动机部件的损耗。
根据技术文件,这款发动机预期推力达6牛顿,在同类原型机中处于领先地位。但实现目标速度需要持续数月的渐进加速,这要求航天器设计从"短时大推力"向"长期微推力"模式转变。目前主流等离子推进器速度多在每秒30-50公里区间,俄罗斯新型发动机若验证成功,将使深空探测效率产生质的飞跃。
该技术已展现实际应用潜力。俄罗斯为OneWeb卫星星座提供的等离子推进系统,以及美国NASA"灵神星"探测器均采用类似技术。不过新型发动机仍面临多重挑战:其核动力系统设计细节尚未公开,发射阶段的核安全认证需通过国际监管审查;载人航天器整合需解决持续高功率运行下的热管理、辐射防护等工程难题;所有性能数据尚未经过同行评审和太空环境验证。
研发团队预计,这款发动机的太空适用版本将于2030年前后问世,具体进度取决于地面测试结果、资金保障及国际技术合作情况。若成功部署,不仅将缩短地火航行时间,还可作为"太空拖船"执行行星间货物运输任务,为深空探索开辟新范式。










