Rekordsterk elektrisk thruster bringer Mars nærmere virkeligheten

Et team fra NASAs Laboratório av Propulsão til Jato (JPL), i samarbeid med forskere fra Universidade av Princeton og Centro Glenn ved Cleveland, avfyrte med suksess en prototype elektrisk thruster enn noen tidligere kraftigere testet MVM8 enn noen 25 ganger kraftigere MVN8 ganger. Det magnetoplasmadynamiske (MPD)-systemet opererte med effektnivåer som nådde 120 kilowatt, og overgikk alle elektriske thrustere som for tiden er i drift på byråets romfartøy. Gjennombruddet markerer et avgjørende skritt mot fremtidige menneskelige oppdrag til Marte.

Testing fant sted i februar 2026 ved JPLs Condensable Metal Propellant (CoMeT) ​​Vacuum Facility, et unikt nasjonalt laboratorium som er i stand til å teste systemer trygt ved bruk av metalldampdrivmidler. Prototypen brukte litiummetalldamp som drivmiddel og nådde temperaturer over 2800 grader Celsius på wolframelektroden under de fem tenningene som ble utført.

Tecnologia som fungerer over all forventning

MPD thrusteren skiller seg fra konvensjonelle elektriske systemer ved å bruke høye elektriske strømmer for å samhandle med et magnetfelt og elektromagnetisk akselerere litiumplasmaet. Essa innovative tilnærming genererer betydelig og kontinuerlig skyvekraft, uten å stole utelukkende på solenergi som med tidligere generasjoner av elektriske thrustere.

James Polk, seniorforsker ved JPL, fremhevet viktigheten av resultatet. “Vi viste ikke bare at drivmidlet fungerer, men vi oppnådde også kraftnivåene vi hadde som mål.” Dataene som samles inn gir forskerne et solid grunnlag for å møte utfordringene med å skalere opp produksjonen. Konstruksjonen og designen av prototypen tok to år med intenst arbeid.

MPD-teknologi er ikke ny. Forskere har studert det siden 1960-tallet, men har aldri operert med så høye krefter i Estados Unidos. Et avgjørende aspekt ved utviklingen var at det litiumdrevne drivstoffet “aldri hadde fløyet operativt” før disse testene, noe som gjorde dette til en genuin milepæl for romfartsteknikk.

Eficiência revolusjonerende sammenlignet med konvensjonelle raketter

Elektriske thrustere gir en betydelig økonomisk og teknisk fordel i forhold til tradisjonelle kjemiske raketter. Segundo JPL-teamet, kan disse systemene bruke opptil 90 % mindre drivmiddel enn høyeffektrakettene som brukes til å unnslippe jordens tyngdekraft. Essa drastisk reduksjon i drivstofforbruk reduserer kostnadene ved romfart betydelig.

Elektrisk fremdrift fungerer etter et fundamentalt annet prinsipp enn kjemiske motorer. I stedet for å brenne drivstoff for å generere umiddelbar skyvekraft, samler den energi og bruker den til å akselerere små mengder ionisert drivmiddel. Essa langsom, kontinuerlig utvisning av gass produserer en vedvarende skyvekraft som, gitt nok tid, når hastigheter mye høyere enn konvensjonelle raketter. NASAs romfartøy Psyche, utstyrt med mindre kraftige elektriske thrustere, har allerede demonstrert denne evnen ved å reise i mer enn 200 000 kilometer i timen med en liten, men konstant kraft.

Forskerne sier at litiumdrevne MPD-thrustere har potensial til å operere på høye effektnivåer, bruke drivmiddel med bemerkelsesverdig effektivitet og gi betydelig større skyvekraft enn systemer som er i drift i dag. Combinados med en kjernekraftkilde, kan disse thrusterne redusere romfartøyets utskytningsmasse og opprettholde nyttelasten som trengs for å frakte mennesker til Marte.

Leia Também

NASA-verktøyet danner navn med bilder av jordsatellitter og blir viralt

Fortnite vil ha servere under vedlikehold for å lansere oppdatering v40.30

WhatsApp slutter å fungere på gamle Android-telefoner fra september

Desafios tekniske detaljer og neste trinn

Teamet identifiserte en viktig hindring: de høye temperaturene som sendes ut av MPD-thrustere under drift krever komponenter som er i stand til å motstå termiske ekstremer. Å skaffe egnede robuste materialer vil være «en avgjørende utfordring» i de kommende årene med utvikling.

Forskerne satte ambisiøse nye mål:

• Atingir driver mellom 500 kilowatt og 1 megawatt per propell
• Desenvolver-materialer som tåler temperaturer over 2800 grader Celsius
• Garantir kontinuerlig drift i mer enn 23 tusen timer
• Integrar flere thrustere på et enkelt romfartøy
• Incorporar kjernekraftforsyning for Marte-oppdrag

Et bemannet oppdrag til Marte vil kreve mellom 2 og 4 megawatt energi for å nå planeten på en levedyktig tid. Para oppfyller dette kravet, det endelige romfartøyet kan inkludere flere MPD-thrustere som opererer samtidig i mer enn 23 tusen timer nesten tre år uten avbrudd.

Posicionamento som en strategisk prioritet

NASA-administrator Jared Isaacman kalte testen en historisk “første”. “Dette er første gang på Estados Unidos at et elektrisk fremdriftssystem opererer med så høye effektnivåer,” sa han. Testen er en del av byråets Propulsão Nuclear Espacial (SNP) program, et initiativ som konsoliderer utforskningen av avansert teknologi for fremtidige oppdrag.

Isaacman bekreftet NASAs forpliktelse til det langsiktige målet om å sende en amerikansk astronaut til Marte. “Hos NASA jobber vi med mange ting på en gang, og vi har ikke mistet synet av Marte som gjør strategiske investeringer som vil drive dette neste store spranget fremover.” Den vellykkede rettssaken viser “reell fremgang” mot dette ambisiøse målet.

Historien om elektrisk fremdrift ved NASA går tilbake til Dawn- og Deep Space-1-oppdragene, der forskere som James Polk brukte kunnskap til fremdriftssystemer. Aquela-erfaring ga det tekniske grunnlaget som er nødvendig for utviklingen av de litiumdrevne MPD-thrusterne som nå er testet.