Pendorong elektrik berkuasa rekod membawa Marikh lebih dekat kepada realiti

Pasukan daripada Laboratório NASA dari Propulsão kepada Jato (JPL), dengan kerjasama penyelidik dari Universidade dari Princeton dan Centro Glenn di Cleveland, berjaya melancarkan prototaip pendorong elektrik 25 kali lebih berkuasa daripada mana-mana yang diuji sebelum ini pada M.VXN8X Sistem magnetoplasmadynamic (MPD) beroperasi pada tahap kuasa mencecah 120 kilowatt, mengatasi semua pendorong elektrik yang sedang beroperasi pada kapal angkasa agensi itu. Kejayaan ini menandakan satu langkah penting ke arah misi manusia masa hadapan untuk Marte.

Pengujian berlaku pada Februari 2026 di Kemudahan Vakum Propelan Logam Terkondensasi (CoMeT) ​​JPL, makmal kebangsaan unik yang mampu menguji sistem dengan selamat menggunakan bahan dorong wap logam. Prototaip menggunakan wap logam litium sebagai propelan dan mencapai suhu melebihi 2,800 darjah Celsius pada elektrod tungsten semasa lima penyalaan dijalankan.

Tecnologia yang berfungsi di luar jangkaan

Pendorong MPD berbeza daripada sistem elektrik konvensional dengan menggunakan arus elektrik yang tinggi untuk berinteraksi dengan medan magnet dan mempercepatkan plasma litium secara elektromagnet. Pendekatan inovatif Essa menjana tujahan yang ketara dan berterusan, tanpa bergantung secara eksklusif pada tenaga suria seperti penujah elektrik generasi sebelumnya.

James Polk, saintis penyelidikan kanan di JPL, menekankan kepentingan keputusan itu. “Kami bukan sahaja menunjukkan bahawa propelan berfungsi, tetapi kami juga mencapai tahap kuasa yang kami ada sebagai matlamat.” Data yang dikumpul menyediakan para penyelidik asas yang kukuh untuk menghadapi cabaran meningkatkan pengeluaran. Pembinaan dan reka bentuk prototaip mengambil masa dua tahun kerja yang sengit.

Teknologi MPD bukan baru. Penyelidik telah mengkajinya sejak tahun 1960-an tetapi tidak pernah beroperasi pada kuasa setinggi itu dalam Estados Unidos. Aspek penting dalam pembangunan adalah bahawa propelan berkuasa litium “tidak pernah diterbangkan secara operasi” sebelum ujian ini, menjadikan ini satu pencapaian tulen untuk kejuruteraan aeroangkasa.

Eficiência revolusioner berbanding roket konvensional

Pendorong elektrik menawarkan kelebihan ekonomi dan teknikal yang besar berbanding roket kimia tradisional. Segundo pasukan JPL, sistem ini boleh menggunakan sehingga 90% kurang propelan daripada roket berkuasa tinggi yang digunakan untuk melarikan diri dari graviti Bumi. Pengurangan drastik Essa dalam penggunaan bahan api mengurangkan kos misi angkasa lepas dengan ketara.

Pendorong elektrik berfungsi pada prinsip asas yang berbeza daripada enjin kimia. Daripada membakar bahan api untuk menjana tujahan serta-merta, ia mengumpul tenaga dan menggunakannya untuk mempercepatkan sejumlah kecil propelan terion. Essa pengusiran gas yang perlahan dan berterusan menghasilkan tujahan berterusan yang, dengan masa yang mencukupi, mencapai kelajuan yang jauh lebih tinggi daripada roket konvensional. Kapal angkasa Psyche NASA, dilengkapi dengan pendorong elektrik yang kurang berkuasa, telah pun menunjukkan keupayaan ini dengan mengembara lebih 200,000 kilometer sejam menggunakan daya yang kecil tetapi tetap.

Para penyelidik berkata penujah MPD berkuasa litium mempunyai potensi untuk beroperasi pada tahap kuasa tinggi, menggunakan propelan dengan kecekapan yang luar biasa, dan memberikan tujahan yang jauh lebih besar daripada sistem yang beroperasi hari ini. Combinados dengan sumber kuasa nuklear, pendorong ini boleh mengurangkan jisim pelancaran kapal angkasa dan mengekalkan muatan yang diperlukan untuk membawa manusia ke Marte.

Leia Também

Adakah Memphis Depay bermain hari ini? Di mana untuk menonton Corinthians x Peñarol untuk Libertadores 2026 di Arena Neo Química

Itaú meluluskan penggabungan Itaucard pada mesyuarat pemegang saham

Beatriz Haddad Maia menewaskan Ashlyn Krueger dan menentang Sepanyol di suku akhir WTA 125

Desafios teknikal dan langkah seterusnya

Pasukan itu mengenal pasti halangan penting: suhu tinggi yang dipancarkan oleh pendorong MPD semasa operasi memerlukan komponen yang mampu menahan keterlaluan haba. Menyediakan bahan teguh yang sesuai akan menjadi “cabaran penting” pada tahun-tahun pembangunan akan datang.

Para penyelidik menetapkan matlamat baru yang bercita-cita tinggi:

• Atingir kuasa antara 500 kilowatt dan 1 megawatt setiap kipas
• Bahan Desenvolver yang boleh menahan suhu melebihi 2,800 darjah Celsius
• Garantir operasi berterusan selama lebih daripada 23 ribu jam
• Integrar berbilang pendorong pada satu kapal angkasa
• Bekalan kuasa nuklear Incorporar untuk misi Marte

Misi berawak ke Marte memerlukan antara 2 dan 4 megawatt tenaga untuk mencapai planet ini dalam masa yang sesuai. Para memenuhi permintaan ini, kapal angkasa terakhir boleh menggabungkan beberapa pendorong MPD yang beroperasi secara serentak selama lebih daripada 23 ribu jam hampir tiga tahun tanpa gangguan.

Posicionamento sebagai keutamaan strategik

Pentadbir NASA Jared Isaacman memanggil ujian itu sebagai “pertama” bersejarah. “Ini adalah kali pertama pada Estados Unidos sistem pendorong elektrik beroperasi pada tahap kuasa tinggi sebegitu,” katanya. Ujian itu adalah sebahagian daripada program Propulsão Nuclear Espacial (SNP) agensi, satu inisiatif yang menyatukan penerokaan teknologi termaju untuk misi masa depan.

Isaacman mengesahkan komitmen NASA terhadap matlamat jangka panjang untuk menghantar angkasawan Amerika ke Marte. “Di NASA, kami sedang mengusahakan banyak perkara sekaligus dan kami tidak terlepas pandang tentang Marte membuat pelaburan strategik yang akan memacu lonjakan besar seterusnya ke hadapan.” Percubaan yang berjaya menunjukkan “kemajuan sebenar” ke arah matlamat bercita-cita tinggi ini.

Sejarah pendorong elektrik di NASA bermula sejak misi Dawn dan Deep Space-1, di mana penyelidik seperti James Polk menggunakan pengetahuan pada sistem pendorong. Pengalaman Aquela menyediakan asas teknikal yang diperlukan untuk pembangunan pendorong MPD berkuasa litium yang kini diuji.