俄罗斯科研团队正在推进一项可能重塑深空探索格局的技术突破——一种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,其核心目标是将人类火星任务周期从现有数月压缩至一至两个月,预计2030年具备太空应用条件。
与传统化学火箭依赖燃料燃烧产生推力不同,这套系统通过电磁场加速氢粒子实现动力输出。测试数据显示,发动机在300千瓦功率下运行,采用脉冲周期模式已累计完成2400小时持续工作,这一时长足以覆盖火星任务全周期的加速与减速阶段。科研人员特别强调,带电氢粒子在磁场作用下可达到每秒100公里的喷射速度,是现有化学火箭最高速度的20倍以上。
项目负责人阿列克谢·沃罗诺夫指出,该技术突破的关键在于创新推进机制。通过两个高压电极引导等离子体定向运动,既避免了极端高温对发动机部件的损耗,又显著提升了能源转化效率。青年研究员叶戈尔·比留林补充说明,氢燃料的选择基于其原子量小、宇宙储量丰富的特性,这不仅降低了燃料消耗,更为未来"在轨燃料补给"提供了可行性方案。
在应用场景方面,这套系统被设计为多模式推进平台。初期需由化学火箭将航天器送入近地轨道,随后等离子体发动机接管深空航行任务。其独特的"太空拖船"功能,可实现不同行星轨道间的货物转运与模块组装。技术文件显示,该发动机预期推力达6牛顿,在同类原型机中处于领先地位,但需通过长时间持续加速达到目标速度,这要求航天器设计向"低速持续推进"模式转型。
尽管等离子体技术已应用于部分在轨卫星,但此次俄罗斯研发的发动机在速度指标上实现质的飞跃。当前主流等离子推进器速度普遍在每秒30-50公里区间,而新型发动机宣称可达双倍数值。不过该数据尚未通过国际同行评审,且未经历太空环境验证。研发团队承认,要实现核动力系统的太空部署,仍需突破核材料安全处理、热管理系统设计等工程技术难题。
国际航天领域对这项技术保持高度关注。俄罗斯此前研制的等离子推进系统已为OneWeb卫星星座提供动力,并参与美国NASA"灵神星"探测任务。但专家指出,将核动力推进系统整合至载人航天器面临特殊挑战,包括辐射防护、电力分配等系统性改造需求。根据项目进度表,发动机的太空版本研发取决于后续测试结果、资金投入及国际监管审批等多重因素。











