Pendorong listrik berkekuatan rekor membawa Mars lebih dekat dengan kenyataan

Sebuah tim dari Laboratório NASA dari Propulsão hingga Jato (JPL), bekerja sama dengan peneliti dari Universidade dari Princeton dan Centro Glenn di Cleveland, berhasil menembakkan prototipe pendorong listrik yang 25 kali lebih kuat daripada yang pernah diuji sebelumnya pada Estados Unidos. Sistem magnetoplasmadynamic (MPD) beroperasi pada tingkat daya mencapai 120 kilowatt, melampaui semua pendorong listrik yang saat ini beroperasi di pesawat ruang angkasa badan tersebut. Terobosan ini menandai langkah menentukan menuju misi manusia di masa depan menuju Marte.

Pengujian dilakukan pada bulan Februari 2026 di Fasilitas Vakum Propelan Logam Terkondensasi (CoMeT) ​​JPL, sebuah laboratorium nasional unik yang mampu menguji sistem dengan aman menggunakan propelan uap logam. Prototipe ini menggunakan uap logam litium sebagai propelan dan mencapai suhu melebihi 2.800 derajat Celsius pada elektroda tungsten selama lima kali penyalaan dilakukan.

Tecnologia yang bekerja melampaui ekspektasi

Pendorong MPD berbeda dari sistem kelistrikan konvensional dengan menggunakan arus listrik tinggi untuk berinteraksi dengan medan magnet dan mempercepat plasma litium secara elektromagnetik. Pendekatan inovatif Essa menghasilkan daya dorong yang signifikan dan berkelanjutan, tanpa hanya mengandalkan energi matahari seperti pada mesin pendorong listrik generasi sebelumnya.

James Polk, peneliti senior di JPL, menyoroti pentingnya hasil ini. “Kami tidak hanya menunjukkan bahwa propelan tersebut berfungsi, namun kami juga mencapai tingkat daya yang kami targetkan.” Data yang dikumpulkan memberikan para peneliti landasan yang kuat untuk menghadapi tantangan dalam meningkatkan produksi. Konstruksi dan desain prototipe membutuhkan kerja keras selama dua tahun.

Teknologi MPD bukanlah hal baru. Para peneliti telah mempelajarinya sejak tahun 1960an tetapi belum pernah mengoperasikannya dengan kekuatan setinggi itu di Estados Unidos. Aspek penting dari pengembangan ini adalah bahwa propelan bertenaga litium “belum pernah terbang secara operasional” sebelum pengujian ini dilakukan, sehingga hal ini menjadi tonggak sejarah dalam bidang teknik dirgantara.

Eficiência revolusioner dibandingkan roket konvensional

Pendorong listrik menawarkan keuntungan ekonomi dan teknis yang besar dibandingkan roket kimia tradisional. Segundo tim JPL, sistem ini dapat menggunakan propelan hingga 90% lebih sedikit dibandingkan roket berkekuatan tinggi yang digunakan untuk menghindari gravitasi bumi. Pengurangan drastis konsumsi bahan bakar Essa secara signifikan mengurangi biaya misi luar angkasa.

Penggerak listrik bekerja dengan prinsip yang berbeda secara fundamental dari mesin kimia. Alih-alih membakar bahan bakar untuk menghasilkan daya dorong secara langsung, ia mengumpulkan energi dan menggunakannya untuk mempercepat sejumlah kecil propelan terionisasi. Pengusiran gas Essa yang lambat dan terus-menerus menghasilkan daya dorong yang terus-menerus, yang jika diberikan waktu yang cukup, akan mencapai kecepatan yang jauh lebih tinggi daripada roket konvensional. Pesawat ruang angkasa Psyche milik NASA, yang dilengkapi dengan pendorong listrik yang kurang bertenaga, telah menunjukkan kemampuan ini dengan melakukan perjalanan dengan kecepatan lebih dari 200.000 kilometer per jam menggunakan gaya yang kecil namun konstan.

Para peneliti mengatakan mesin MPD bertenaga litium memiliki potensi untuk beroperasi pada tingkat daya tinggi, menggunakan propelan dengan efisiensi luar biasa, dan memberikan daya dorong yang jauh lebih besar dibandingkan sistem yang beroperasi saat ini. Combinados dengan sumber tenaga nuklir, pendorong ini dapat mengurangi massa peluncuran pesawat ruang angkasa dan mempertahankan muatan yang dibutuhkan untuk membawa manusia ke Marte.

Leia Também

Trump mempublikasikan pesan agresif terhadap Iran di jejaring sosial pribadinya

Jurnalis Felipe Suhre, mantan Preta Gil, menikah dengan direktur artistik di Rio de Janeiro

Produsen mobil Tiongkok BAIC mengumumkan pabriknya di Brasil mulai tahun 2026

Teknis Desafios dan langkah selanjutnya

Tim mengidentifikasi kendala penting: suhu tinggi yang dipancarkan oleh pendorong MPD selama pengoperasian memerlukan komponen yang mampu menahan suhu ekstrem. Menyediakan material yang kuat dan sesuai akan menjadi “tantangan krusial” dalam pembangunan di tahun-tahun mendatang.

Para peneliti menetapkan tujuan baru yang ambisius:

• Atingir menghasilkan daya antara 500 kilowatt dan 1 megawatt per baling-baling
• Bahan Desenvolver yang mampu menahan suhu melebihi 2.800 derajat Celsius
• Garantir beroperasi terus menerus selama lebih dari 23 ribu jam
• Integrar beberapa pendorong pada satu pesawat ruang angkasa
• Pasokan tenaga nuklir Incorporar untuk misi Marte

Misi berawak ke Marte akan membutuhkan energi antara 2 dan 4 megawatt untuk mencapai planet ini dalam waktu yang memungkinkan. Para memenuhi permintaan ini, pesawat ruang angkasa terakhir dapat menggabungkan beberapa pendorong MPD yang beroperasi secara bersamaan selama lebih dari 23 ribu jam hampir tiga tahun tanpa gangguan.

Posicionamento sebagai prioritas strategis

Administrator NASA Jared Isaacman menyebut pengujian ini sebagai “pertama” yang bersejarah. “Ini pertama kalinya pada Estados Unidos sistem propulsi listrik beroperasi pada tingkat daya tinggi,” ujarnya. Tes ini merupakan bagian dari program Propulsão Nuclear Espacial (SNP), sebuah inisiatif yang mengkonsolidasikan eksplorasi teknologi canggih untuk misi masa depan.

Isaacman menegaskan kembali komitmen NASA terhadap tujuan jangka panjang pengiriman astronot Amerika ke Marte. “Di NASA, kami mengerjakan banyak hal sekaligus dan kami tidak melupakan Marte yang melakukan investasi strategis yang akan mendorong lompatan besar berikutnya.” Uji coba yang berhasil menunjukkan “kemajuan nyata” menuju tujuan ambisius ini.

Sejarah propulsi listrik di NASA dimulai dari misi Dawn dan Deep Space-1, di mana para peneliti seperti James Polk menerapkan pengetahuan pada sistem propulsi. Pengalaman Aquela memberikan dasar teknis yang diperlukan untuk pengembangan pendorong MPD bertenaga lithium yang sekarang diuji.