Propulsorul electric cu putere record aduce Marte mai aproape de realitate

O echipă de la Laboratório de la Propulsão la Jato (JPL), în parteneriat cu cercetătorii de la Universidade de la Princeton și Centro Glenn de la Cleveland, a lansat cu succes un prototip de propulsor electric de 25 de ori mai puternic decât orice Estados Unidos testat anterior. Sistemul magnetoplasmadinamic (MPD) a funcționat la niveluri de putere care au ajuns la 120 de kilowați, depășind toate propulsoarele electrice aflate în funcțiune în prezent pe nava agenției. Descoperirea marchează un pas decisiv către viitoarele misiuni umane către Marte.

Testarea a avut loc în februarie 2026 la instalația de vacuum JPL pentru propulsorul metalic condensabil (CoMeT), un laborator național unic capabil să testeze în siguranță sistemele care utilizează propulsori de vapori metalici. Prototipul a folosit vapori de litiu metalic ca propulsor și a atins temperaturi de peste 2.800 de grade Celsius pe electrodul de tungsten în timpul celor cinci aprinderi efectuate.

Tecnologia care funcționează peste așteptări

Propulsorul MPD diferă de sistemele electrice convenționale prin utilizarea curenților electrici mari pentru a interacționa cu un câmp magnetic și pentru a accelera electromagnetic plasma de litiu. Abordarea inovatoare Essa generează o forță semnificativă și continuă, fără a se baza exclusiv pe energia solară, ca și în cazul generațiilor anterioare de propulsoare electrice.

James Polk, cercetător senior la JPL, a subliniat importanța rezultatului. „Nu numai că am arătat că propulsorul funcționează, dar am atins și nivelurile de putere pe care le aveam ca scop”. Datele colectate oferă cercetătorilor o bază solidă pentru a face față provocărilor creșterii producției. Construcția și proiectarea prototipului a durat doi ani de muncă intensă.

Tehnologia MPD nu este nouă. Cercetătorii l-au studiat încă din anii 1960, dar nu au funcționat niciodată la puteri atât de mari în Estados Unidos. Un aspect crucial al dezvoltării a fost că propulsorul alimentat cu litiu „nu a zburat niciodată operațional” înainte de aceste teste, făcând din aceasta o adevărată piatră de hotar pentru ingineria aerospațială.

Eficiência revoluționar în comparație cu rachetele convenționale

Propulsoarele electrice oferă un avantaj economic și tehnic substanțial față de rachetele chimice tradiționale. Segundo echipa JPL, aceste sisteme pot folosi cu până la 90% mai puțin propulsor decât rachetele de mare putere folosite pentru a scăpa de gravitația Pământului. Essa reducerea drastică a consumului de combustibil reduce semnificativ costul misiunilor spațiale.

Propulsia electrică funcționează pe un principiu fundamental diferit de motoarele chimice. În loc să ardă combustibil pentru a genera forță imediată, colectează energie și o folosește pentru a accelera cantități mici de propulsor ionizat. Essa expulzarea lentă și continuă a gazului produce o forță persistentă care, având suficient timp, atinge viteze mult mai mari decât rachetele convenționale. Nava spațială Psyche a NASA, echipată cu propulsoare electrice mai puțin puternice, a demonstrat deja această capacitate călătorind cu peste 200.000 de kilometri pe oră folosind o forță mică, dar constantă.

Cercetătorii spun că propulsoarele MPD alimentate cu litiu au potențialul de a funcționa la niveluri de putere ridicate, de a folosi propulsor cu o eficiență remarcabilă și de a oferi o forță semnificativ mai mare decât sistemele în funcțiune astăzi. Combinados cu o sursă de energie nucleară, aceste propulsoare ar putea reduce masa de lansare a navei spațiale și ar putea susține sarcinile utile necesare pentru a transporta oamenii la Marte.

Leia Também

Descoperirea accidentală a radiației cosmice în antenă dezvăluie dovada Big Bang-ului

Academia aprobă mai multe nominalizări pentru actori din aceeași categorie la Oscar 2027

Nintendo Switch 2 primește nouă jocuri în luna mai cu titluri de acțiune și aventură

Desafios tehnice și pașii următori

Echipa a identificat un obstacol important: temperaturile ridicate emise de propulsoarele MPD în timpul funcționării necesită componente capabile să reziste la extreme termice. Furnizarea de materiale robuste adecvate va fi „o provocare crucială” în următorii ani de dezvoltare.

Cercetătorii și-au stabilit noi obiective ambițioase:

• Atingir alimentează între 500 de kilowați și 1 megawatt per elice
• Desenvolver materiale care pot rezista la temperaturi care depășesc 2.800 de grade Celsius
• Garantir funcționare continuă pentru mai mult de 23 de mii de ore
• Integrar mai multe propulsoare pe o singură navă spațială
• Incorporar surse de energie nucleară pentru misiunile Marte

O misiune cu echipaj uman către Marte ar necesita între 2 și 4 megawați de energie pentru a ajunge pe planetă într-un timp viabil. Para satisface această cerere, nava spațială finală poate încorpora mai multe propulsoare MPD care funcționează simultan timp de mai mult de 23 de mii de ore aproape trei ani fără întrerupere.

Posicionamento ca prioritate strategică

Administratorul NASA Jared Isaacman a numit testul o „prima” istorică. „Este prima dată când pe Estados Unidos un sistem de propulsie electrică funcționează la niveluri de putere atât de ridicate”, a spus el. Testul face parte din programul Propulsão Nuclear Espacial (SNP) al agenției, o inițiativă care consolidează explorarea tehnologiilor avansate pentru misiuni viitoare.

Isaacman a reafirmat angajamentul NASA față de obiectivul pe termen lung de a trimite un astronaut american la Marte. „La NASA, lucrăm la multe lucruri simultan și nu am pierdut din vedere că Marte face investiții strategice care vor conduce acest următor mare salt înainte.” Procesul de succes demonstrează „progres real” către acest obiectiv ambițios.

Istoria propulsiei electrice la NASA datează de la misiunile Dawn și Deep Space-1, în care cercetători precum James Polk au aplicat cunoștințele sistemelor de propulsie. Experiența Aquela a oferit baza tehnică necesară dezvoltării propulsoarelor MPD alimentate cu litiu testate acum.