该发动机利用氢气作为燃料，将带电粒子（电子和质子）加速到100公里/秒（62英里/秒）的惊人速度

俄罗斯的科学家们公布了一种等离子电动火箭发动机，据称该发动机能够在短短一到两个月内将航天器推进火星。

据俄罗斯媒体报道，与依赖燃料燃烧的传统火箭发动机不同，这种创新的推进系统利用了磁性等离子体加速器，有望显著缩短行星际旅行时间。

一种典型的等离子发动机

“等离子火箭发动机是一种电动发动机。它基于两个电极。带电粒子在它们之间通过，同时向电极施加高压，”俄罗斯国家原子能公司Troitsk科学研究所的初级研究员Egor Biriulin称。

“因此，电流产生了一个磁场，将粒子推出发动机。因此，等离子体定向运动并产生推力。”

在这种方法下，氢气被用作燃料，发动机将带电粒子（电子和质子）加速到100公里/秒（62英里/秒）的速度。

据报道，Troitsk研究所科学第一副总干事阿列克谢·沃罗诺夫说：“在传统的动力装置中，物质流的最大速度约为4.5公里/秒，这是由于燃料燃烧的条件造成的。相比之下，在我们的发动机中，推力主体是由电磁场加速的带电粒子。”

更快的火星之旅不仅可以提高效率，还可以最大限度地降低宇航员长时间暴露在宇宙辐射下的风险。

Rosatom下属的Troitsk研究所已经开发出该发动机的实验室原型。

该原型将接受广泛的地面测试，以完善其操作模式，并为创建预计到2030年准备就绪的飞行模型铺平道路。

该项目的科学顾问Konstantin Gutorov告诉俄罗斯报纸：“该发动机以脉冲周期模式运行。其功率约为300千瓦。早些时候，2400多小时的发动机资源是合理的，这足以用于火星的运输作业。”。

为了便于测试，建造了一个专门的实验台来模拟太空条件。这个直径4米、长14米的腔室配备了先进的传感器、真空泵系统和散热机制。

虽然首次发射进入轨道将依赖于传统的化学火箭，但一旦航天器到达指定轨道，等离子发动机将被激活。这项技术也可以被纳入用于在行星之间运输货物的太空拖船中。

发动机的设计涉及两个电极，电极上施加有高电压。当带电粒子在电极之间通过时，会产生磁场，将粒子推出发动机并产生推力。

研究员Egor Biriulin总结道：“新装置的另一个积极特征是，在拟议的机制中，等离子体不需要被强烈加热。因此，发动机的零部件不会出现温度过载，用于其运行的电能几乎完全转化为运动。”。

该发动机的计算推力约为6N，是同类项目中最高的，预计将在行星际旅行期间实现平稳的加速和减速阶段。

（注：航空离子发动机，也称为电推进系统，通常用于太空探测和卫星定位。这种发动机的推力非常小，通常在毫牛（mN）级别。具体的推力取决于发动机的设计和功率输入，但一般来说，离子发动机的推力范围在10 mN到几百 mN之间。

虽然推力很小，但离子发动机具有高比冲（Isp），这意味着它们能够在长时间内高效地使用推进剂，非常适合长时间的太空任务。例如，NASA的深空1号任务使用的NSTAR离子发动机，其推力约为90 mN。）