Как работает новая силовая установка?
Специалисты NASA из Лаборатории реактивного движения (JPL) провели серию испытаний нового типа ионного двигателя, который в перспективе может быстрее доставить астронавтов на Марс. Речь идет о литиевом магнитоплазмодинамическом (MPD) ускорителе,, который существенно отличается от традиционных химических ракетных двигателей. Вместо сжигания топлива такие установки используют электромагнитные поля для разгона ионов – заряженных атомов – и выбрасывают их через сопло, создавая тягу. Этот метод часто называют "электрической тягой", пишет Space.
Смотрите также NASA готовит первый ядерный корабль к Марсу: запуск уже в 2028 году
Основное преимущество ионных двигателей заключается в их невероятной экономичности. Они потребляют на 90 процентов меньше топлива, чем химические аналоги, что позволяет значительно уменьшить массу космического корабля и удешевить запуск.
Хотя на старте такие двигатели работают медленно, они способны постепенно наращивать скорость до огромных значений. Например, ионный двигатель миссии Psyche, который сейчас считается самым мощным в космосе, способен разогнать аппарат до 200 000 километров в час. Однако новый литиевый прототип оставил эти показатели далеко позади.
Во время испытаний, которые состоялись еще 24 февраля в специальной 8-метровой вакуумной камере под названием Comet (Condensable Metal propellant), установка продемонстрировала мощность в 120 киловатт. Это в 25 раз больше, чем возможности двигателя миссии Psyche.
Кадр из видеоматериала испытания нового двигателя / NASA/JPL
Проектирование и строительство этих двигателей в течение последних нескольких лет было длительной подготовкой к этому первому испытанию. Это огромный момент для нас, потому что мы не только показали, что двигатель работает, но и достигли уровней мощности, на которые мы ориентировались. И мы знаем, что имеем хорошую испытательную базу, чтобы начать решать проблемы масштабирования,
– прокомментировал в заявлении NASA старший научный сотрудник JPL Джеймс Полк, который работает над ионными двигателями еще с 1990-х годов.
Результаты тестирования подтверждают амбициозные планы космического агентства. Администратор NASA Джаред Айзекман в своем официальном заявлении подчеркнул историческую важность события: "Это первый случай в Соединенных Штатах, когда электрическая силовая установка работала на таких высоких уровнях мощности, достигая 120 киловатт. Мы будем продолжать делать стратегические инвестиции, которые приблизят этот следующий гигантский скачок".
Короткая презентация нового двигателя от NASA: смотрите видео
Какие планы относительно нового двигателя?
Дальнейшая стратегия ученых предусматривает постепенное увеличение мощности до 500 киловатт или даже одного мегаватта в ближайшие годы. Конечная цель – создание систем мощностью до четырех мегаватт, где несколько таких двигателей смогут обеспечить перелет пилотируемого корабля к Марсу.
Главные вызовы
Одним из главных вызовов остается источник энергии. Предыдущие ионные миссии полагались на солнечные панели, но этот метод неэффективен в дальнем космосе, где солнечного света мало. Именно поэтому NASA параллельно работает над проектом Space Reactor-1 Freedom – компактным ядерным реактором деления, который планируют запустить до конца 2028 года. Сочетание ядерной энергии и литиевых MPD-двигателей считается ключом к первой высадке человека на Красную планету.
Немного истории ионных двигателей
Стоит напомнить, что ионные двигатели используются в космосе еще с 1960-х годов, однако настоящий прорыв произошел в 1998 году с миссией Deep Space 1, которая впервые вывела эту технологию за пределы околоземной орбиты.
С тех пор ионную тягу успешно применяли в миссиях Dawn (к астероидам Церера и Веста), Hayabusa2 (Япония), DART и BepiColombo (Европа), что направляется к Меркурию.
Новое достижение с литиевым топливом может стать тем самым "гигантским скачком", который выведет человечество за пределы лунной орбиты.
Смотрите также Инженеры представили нового робота, который сможет исследовать Марс в три раза быстрее
Вам будет интересно узнать: какие планы строит человечество относительно Марса и как оно их реализует
Человечество уже давно смотрит на Марс не просто как на соседнюю планету, а как на потенциальный второй дом. Сегодня несколько стран и частных компаний одновременно реализуют амбициозные планы – от роботизированных миссий до мечты о пилотируемых полетах и колонизации.
NASA: от роверов до человека на Марсе
В опубликованном плане NASA сосредотачивается на будущем марсианской программы, реализуя все более сложные научные миссии и готовясь к отправке людей на Красную планету. Пока что американское агентство действует поэтапно: сначала – Луна, затем – Марс.
В рамках программы Artemis космическое агентство отправляет астронавтов на Луну с целью научных открытий, экономических выгод и закладки фундамента для первой пилотируемой миссии на Марс. Параллельно NASA запустило миссию ESCAPADE, которая будет исследовать марсианское магнитное поле. После выхода на старт окна 2026 года миссия ESCAPADE с двумя идентичными спутниками будет изучать, как космическая погода влияет на марсианскую магнитосферу и как Марс потерял свою плотную атмосферу.
Эти данные являются критически важными для планирования долгосрочного пребывания людей на планете. В то же время программу NASA по возвращению марсианского грунта (Mars Sample Return) фактически отменена: она не получила финансирование в бюджете на 2026 год.
SpaceX: большие амбиции и реальные коррективы
Самые громкие планы по Марсу принадлежат SpaceX и ее основателю Илону Маску. Маск годами рассказывает о захватывающих перспективах. Ранее он оценивал шансы достичь окна запуска в 2026 – 2027 годах в 50% при условии успешной отработки орбитальной дозаправки. Если бы это окно было пропущено, следующую попытку планировалось осуществить через два года. В случае успеха в 2026 – 2027 годах компания планировала около 20 миссий в 2028 – 2029 годах, 100 миссий в 2030 – 2031 годах и до 500 миссий до 2033 года.
Однако в начале 2026 года планы изменились. В феврале 2026 года Маск объявил о задержке марсианских амбиций SpaceX примерно на пять – семь лет, чтобы сосредоточиться на лунных миссиях. Отдельные независимые исследователи и ранее ставили под сомнение реалистичность этих планов: исследование, опубликованное в журнале Scientific Reports в 2024 году, пришло к выводу, что пилотируемая миссия на Марс с использованием Starship является невыполнимой из-за ряда фундаментальных инженерных ограничений.
Китай: системная и методическая гонка
Наиболее конкретные и подкрепленные технологическими успехами планы сегодня, пожалуй, у Китая. После успеха миссии Tianwen-1 в 2021 году, которая впервые позволила Китаю высадить ровер на Марсе с первой попытки, КНР движется дальше. Главная цель – миссия Tianwen-3, первое в истории человечества возвращение образцов марсианского грунта на Землю. Миссия запланирована на 2028 год и имеет целью доставить на Землю не менее 500 граммов марсианского грунта примерно к 2031 году.
Миссия предусматривает три метода сбора образцов: соскабливание поверхностного грунта, глубокое бурение и захват образцов с помощью дрона. Бурение на глубину двух метров станет мировым рекордом. Технологические разработки уже достигли значительного прогресса, включая забор образцов на поверхности Марса, взлет и подъем с поверхности планеты, стыковки на орбите вокруг Марса и системы планетарной защиты. Кроме того, Китай открыл миссию для международного сотрудничества: в марте 2025 года CNSA открыла Tianwen-3 для потенциальных международных партнеров.
Все на Марс
Таким образом, человечество движется к Марсу сразу несколькими параллельными путями. NASA строит системную научную базу знаний через роботизированные аппараты и готовится к пилотируемым полетам через лунную программу Artemis. Китай планомерно развивает технологии и приближается к первому возвращению марсианского грунта. SpaceX имела наиболее агрессивные сроки, но перенесла свои марсианские миссии в связи с переориентацией приоритетов. В конце концов, Марс уже не является чисто научной задачей – это вопрос технологической готовности, финансирования и, наконец, человеческой воли.