Rosatom เผยต้นแบบเครื่องยนต์พลาสม่าที่ช่วยลดการเดินทางไปดาวอังคารเหลือ 30 วัน

นักวิทยาศาสตร์ของ Rosatom เสร็จสิ้นการพัฒนามอเตอร์ไฟฟ้าพลาสมาต้นแบบโดยใช้เครื่องเร่งแม่เหล็ก เทคโนโลยีนี้ทำงานในโหมดพัลส์คาบและมีกำลังเฉลี่ย 300 กิโลวัตต์ ผู้เชี่ยวชาญระบุว่าระบบนี้สามารถร่นระยะเวลาการเดินทางของโลกไปยังดาวอังคารจากหลายเดือนเหลือ 30 วันเหลือ 60 วัน

แรงขับที่เกิดขึ้นอยู่ที่ประมาณ 6 นิวตัน อนุภาคที่มีความเร่งมีความเร็วถึง 100 กิโลเมตรต่อวินาที พารามิเตอร์เหล่านี้มีประสิทธิภาพเหนือกว่าเครื่องยนต์เคมีแบบดั้งเดิมที่ใช้ในภารกิจปัจจุบันอย่างมาก

การลดลงอย่างมากของเวลาในการเดินทางจะช่วยลดการสัมผัสรังสีคอสมิกของนักบินอวกาศ ความก้าวหน้าดังกล่าวเป็นส่วนหนึ่งของโครงการระดับชาติของรัสเซียที่เปิดตัวในปี 2568 เพื่อเป็นผู้นำในด้านเทคโนโลยีนิวเคลียร์ในอวกาศ

ลักษณะทางเทคนิคของต้นแบบ

เครื่องยนต์ใช้พลาสมาไฮโดรเจนที่เร่งด้วยสนามแม่เหล็ก การออกแบบช่วยให้สามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องเป็นระยะเวลานานโดยไม่มีการสึกหรอของส่วนประกอบมากเกินไป

การทดสอบเบื้องต้นยืนยันว่าประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูงกว่าระบบทั่วไป กำลังเฉลี่ย 300 กิโลวัตต์รักษาความเร่งคงที่ในสภาพแวดล้อมห้วงอวกาศ

ประโยชน์สำหรับภารกิจประจำ

การลดเวลาในการเดินทางจะช่วยแก้ปัญหาอุปสรรคที่ใหญ่ที่สุดประการหนึ่งต่อการสำรวจดาวอังคารของมนุษย์ การเดินทางในปัจจุบันต้องใช้เวลาเดินทางประมาณหกถึงเก้าเดือน ซึ่งเพิ่มความเสี่ยงต่อสุขภาพ

ด้วยเครื่องยนต์ใหม่ ภารกิจไปกลับจึงเป็นไปได้ในเชิงลอจิสติกส์ นักบินอวกาศต้องเผชิญกับรังสีกาแล็กซีน้อยลง ซึ่งอาจทำให้เกิดความเสียหายร้ายแรงต่อเซลล์ได้

นอกจากนี้เทคโนโลยียังอำนวยความสะดวกในการขนย้ายสิ่งของขนาดใหญ่อีกด้วย เรือที่ติดตั้งระบบขับเคลื่อนพลาสมาต้องใช้เชื้อเพลิงเคมีน้อยกว่าสำหรับการหลบหนีจากภาคพื้นดิน

การทดสอบภายใต้สภาวะจำลอง

Rosatom ได้สร้างโครงสร้างการทดลองขนาดใหญ่ในเมือง Troitsk การติดตั้งประกอบด้วยห้องสุญญากาศ ยาว 14 เมตร เส้นผ่านศูนย์กลาง 4 เมตร

การทดสอบเหล่านี้จำลองความว่างเปล่าของห้วงอวกาศ วิศวกรจะประเมินประสิทธิภาพของต้นแบบอย่างต่อเนื่องและวัดค่าพารามิเตอร์แรงขับจริง

ผลลัพธ์จะเป็นตัวกำหนดการปรับเปลี่ยนที่จำเป็นก่อนที่จะรวมเข้ากับยานอวกาศ ระยะปัจจุบันมุ่งเน้นไปที่การตรวจสอบความทนทานของระบบเป็นเวลาหลายพันชั่วโมง

เปรียบเทียบกับแรงขับในปัจจุบัน

เครื่องยนต์เคมีให้แรงขับเริ่มต้นสูงแต่ประสิทธิภาพระยะยาวต่ำ พวกเขาอาศัยปฏิกิริยาระเบิดที่ใช้จรวดจำนวนมาก

ระบบไอออนิกแบบเดิมจะเร่งไอออนให้มีความเร็วสูง แต่ให้แรงขับที่ต่ำมาก สิ่งนี้จำกัดการใช้งานกับยานอวกาศที่มีคนขับจำนวนมาก

• ความเร็วไอเสีย: สูงถึง 100 กม./วินาที บนรถต้นแบบของรัสเซีย
• แรงขับ: คงที่ 6 นิวตัน
• กำลังไฟฟ้า: เฉลี่ย 300 กิโลวัตต์ในโหมดพัลซิ่ง
• การเปรียบเทียบ: เครื่องยนต์เคมีทำความเร็วได้ประมาณ 4.5 กม./วินาที

บริบทของการแข่งขันอวกาศนานาชาติ

หน่วยงานต่างๆ เช่น NASA และ ESA ได้ลงทุนในระบบขับเคลื่อนขั้นสูงมานานหลายทศวรรษ โครงการ American VASIMR มีเป้าหมายในช่วงเวลาใกล้เคียงกัน แต่ยังอยู่ในขั้นทดลอง

จีนก้าวหน้าในด้านเครื่องยนต์นิวเคลียร์ความร้อนสำหรับภารกิจไปยังดาวเคราะห์สีแดง ความร่วมมือระหว่างประเทศหารือเกี่ยวกับมาตรฐานทั่วไปด้านความปลอดภัยในเที่ยวบินที่มีคนขับ

Leia Tambem

Colby Minifie ยืนยันพลังของ Ashley Barrett ใน The Boys ซีซั่นที่ 5

การทดสอบแบตเตอรี่ใหม่ทำให้ Galaxy S26 Ultra นำหน้า iPhone 17 Pro Max ในการจัดอันดับโลก

ผลวิจัยเผยพ่อแม่ไม่รู้ว่าลูกใช้ปัญญาประดิษฐ์อย่างไร

รัสเซียยังคงรักษาประเพณีด้านเทคโนโลยีนิวเคลียร์อวกาศมาตั้งแต่ยุคโซเวียต โครงการก่อนหน้านี้ได้รวมการลากจูงนิวเคลียร์สำหรับวงโคจรสูง

ผลกระทบต่อการสำรวจในอนาคต

ความสำเร็จของต้นแบบนี้ปูทางไปสู่การลากจูงไฟฟ้านิวเคลียร์ เรือเหล่านี้จะขนส่งโมดูลที่อยู่อาศัยและเครื่องจักรกลหนักระหว่างดาวเคราะห์

นักวิทยาศาสตร์ประเมินว่าความเร็วเฉลี่ย 314,000 กม./ชม. ทำให้การเดินทางระหว่างดาวเคราะห์เป็นกิจวัตรประจำวัน เทคโนโลยีนี้ยังเป็นประโยชน์ต่อภารกิจไปยังดาวเคราะห์น้อยและดวงจันทร์ของดาวพฤหัสอีกด้วย

ผู้เชี่ยวชาญเน้นย้ำถึงความจำเป็นในการป้องกันรังสีเพิ่มเติมแม้ในการเดินทางระยะสั้น กำลังศึกษาเกราะแม่เหล็กเสริมแบบคู่ขนาน

ความก้าวหน้าด้านความปลอดภัยทางรังสีวิทยา

รังสีคอสมิกถือเป็นความเสี่ยงสำคัญในการเดินทางในอวกาศระยะไกล อนุภาคพลังงานสูงทะลุผ่านเกราะป้องกันทั่วไปและทำลาย DNA ของมนุษย์

การเดินทางลดลงเหลือหลายสัปดาห์จะช่วยลดการสะสมของปริมาณอันตรายถึงชีวิตได้ การศึกษาระบุว่าการเปิดรับทั้งหมดลดลงถึง 80% เมื่อเทียบกับภารกิจแบบดั้งเดิม

• การลดความเสี่ยงด้านเนื้องอกวิทยาในระยะยาว
• อุบัติการณ์ของโรครังสีเฉียบพลันลดลง
• การรักษาความสามารถทางปัญญาของสมาชิกลูกเรือ
• การอำนวยความสะดวกตามระเบียบการแพทย์ฉุกเฉิน

บูรณาการเข้ากับโครงการอวกาศของรัสเซีย

การพัฒนาดังกล่าวสอดคล้องกับเป้าหมายระดับชาติในปี 2573 เจ้าหน้าที่วางแผนให้ผู้สาธิตวงโคจรของเครื่องยนต์ครบชุดภายในสิ้นทศวรรษนี้

ความร่วมมือกับสถาบันวิจัยช่วยเร่งการตรวจสอบความถูกต้อง การจัดหาเงินทุนของรัฐรับประกันความต่อเนื่องแม้ในสถานการณ์ทางเศรษฐกิจที่ท้าทาย

โครงการดังกล่าวเป็นการตอกย้ำจุดยืนของรัสเซียในภาคพลังงานนิวเคลียร์ประยุกต์ การใช้งานภาคพื้นดินรวมถึงการสร้างพลาสมาสำหรับอุตสาหกรรม

ความท้าทายที่เหลืออยู่ในการพัฒนา

วิศวกรเผชิญกับปัญหาการจัดการระบายความร้อนที่กำลังสูง การกระจายความร้อนแบบสุญญากาศต้องใช้โซลูชั่นหม้อน้ำที่เป็นนวัตกรรมใหม่

ความสามารถในการขยายขนาดสำหรับมอเตอร์เมกะวัตต์ต้องใช้วัสดุที่ทนทาน การทดสอบระยะยาวจะตรวจสอบการเสื่อมสภาพของส่วนประกอบภายใน

การประสานงานระหว่างประเทศสามารถเร่งการรับรองสำหรับเที่ยวบินที่มีคนขับได้ มาตรฐานความปลอดภัยนิวเคลียร์ในอวกาศยังคงมีการพัฒนาทั่วโลก

นวัตกรรมดังกล่าวทำให้รัสเซียเป็นคู่แข่งโดยตรงในด้านเทคโนโลยีการขับเคลื่อนขั้นสูง ผลการทดสอบในห้องจะกำหนดขั้นตอนถัดไปที่เป็นรูปธรรมสำหรับการใช้งานจริงในภารกิจไปยังดาวเคราะห์สีแดง