Учёные Государственной корпорации по атомной энергии «Росатом» совершили значительный прорыв в области космических технологий, разработав прототип плазменного двигателя для дальних космических перелётов.

Завершение работ над лабораторным образцом этого революционного устройства знаменует собой новый этап в освоении космоса. Основанный на принципе магнитно-плазменного ускорителя, двигатель демонстрирует впечатляющие характеристики: тяга не менее 6 Ньютонов и удельный импульс не менее 100 км/с при средней мощности в импульсно-периодическом режиме 300 кВт. Эти показатели существенно превосходят возможности современных химических ракетных двигателей, открывая новые перспективы для межпланетных путешествий. Ключевое преимущество плазменного двигателя заключается в значительно большей эффективности использования топлива. В отличие от химических ракет, которые сжигают топливо в процессе создания тяги, плазменные двигатели ускоряют ионизированный газ (плазму) с помощью электромагнитных полей. Это позволяет им достигать значительно более высоких удельных импульсов, что означает, что для достижения той же скорости требуется гораздо меньшее количество топлива. В данном случае, речь идёт о принципиально новом уровне эффективности, позволяющем сократить время полёта к Марсу с почти года до 30-60 дней. Это критически важно, учитывая негативное воздействие на здоровье космонавтов длительного пребывания в открытом космосе, подверженного воздействию космического излучения, солнечных вспышек и галактических космических лучей. Длительные полёты увеличивают риск развития лучевой болезни и других серьёзных заболеваний. Алексей Воронов, первый заместитель генерального директора по науке научного института «Росатома» в Троицке, подчеркнул, что сокращение времени полёта до Марса до 1-2 месяцев значительно снижает риски для здоровья экипажа. Он также упомянул о потенциальном использовании данного двигателя для миссий к более удалённым объектам Солнечной системы, таким как спутники Юпитера или астероиды, которые до сих пор остаются недостижимыми для пилотируемых миссий из-за длительности полёта. Увеличение скорости полёта также позволяет сократить время ожидания возвращения космического аппарата, что повышает оперативность научных исследований и минимизирует риск возникновения непредвиденных проблем на борту. Для всесторонних испытаний разработанного прототипа и аналогичных систем в Троицке сооружается современный экспериментальный стенд. Его внушительные размеры – диаметр вакуумной камеры 4 метра, длина – 14 метров – говорят о масштабе проводимых исследований. Созданные уникальные системы вакуумной откачки и охлаждения позволяют максимально точно воспроизвести условия открытого космоса, обеспечивая высокую достоверность результатов испытаний. Это ключевой момент, так как испытания в земных условиях, даже в самых мощных вакуумных камерах, всегда имеют ограничения, не позволяющие полностью имитировать воздействие космической среды. Следует также отметить, что разработка плазменного двигателя – это комплексная задача, требующая решения множества инженерных проблем, связанных с генерацией и удержанием плазмы, эффективным преобразованием энергии, долговечностью материалов, работой в условиях вакуума и экстремальных температур. Успешное создание лабораторного прототипа свидетельствует о высоком уровне научно-технического потенциала Росатома и открывает новые горизонты для освоения космоса, сделав дальние пилотируемые миссии более безопасными и практически реализуемыми. Дальнейшие исследования и испытания будут направлены на увеличение тяги и удельного импульса, улучшение долговечности и надежности двигателя, а также разработку более компактных и экономичных конструкций. В перспективе, технология плазменных двигателей может найти применение не только в пилотируемой космонавтике, но и в беспилотных миссиях, спутниковой связи, и других сферах.