美国宇航局在通往火星的征程中取得了重要进展：一种新型离子发动机已经通过了初步测试。这一突破有望有朝一日帮助宇航员们登上这颗红色星球。
NASA正在测试中的离子发动机原型。©NASA
自20世纪90年代以来，离子发动机开始被广泛应用。这种发动机利用电磁场来加速从喷嘴中喷出的离子，这种推进方式被称为电推力推进。与传统推进方式相比，离子发动机的优势极为显著：其所需的推进剂数量可减少90%左右。这样一来，不仅可以减轻飞船的重量，还能降低发射成本。
有多项重要的太空任务都采用了这项技术：比如NASA的“黎明号”、“DART”探测器以及“心理号”探测器；日本的“隼鸟2号”；还有欧洲航天局(ESA)的SMART-1和“贝皮科伦坡号”探测器。目前，氙气被广泛用作推进剂，它能够利用太阳能产生持续而微弱的推力。不过，NASA的喷气推进实验室刚刚测试了一种新的推进装置，其效果相当令人满意。
强大程度是原来的25倍
这种发动机被命名为“锂离子磁等离子体动力引擎”。它能够产生强大的电流，这些电流与磁场相互作用，从而推动锂离子等离子体向前移动。据航天局在一篇博客文章中介绍，这种发动机的功率远远超过目前现有的任何发动机。
2月24日，JPL的团队在专门为测试金属燃料推进器而设计的真空环境中，对原型机进行了前五次点火测试。在测试过程中，钨制中央电极的温度超过了2800摄氏度，从而产生了鲜艳的红色火焰。该推进器的功率达到了120千瓦，是目前正在执行任务的最高性能离子推进器的25倍。这也是美国首次有电推系统达到如此高的性能水平。
“这对我们来说是一个非常重要的时刻，因为我们不仅证明了这种推进器的可行性，还实现了我们所期望的功率水平，”JPL的高级研究员詹姆斯·波尔克欣喜地说。
这种发动机有望推动首批宇航员前往火星
将其与核反应堆结合使用
现在的目标是在未来几年内，让每台发动机的功率达到500千瓦到1兆瓦之间。需要指出的是，如果要进行载人火星任务，那么所需的功率将达到2到4兆瓦。因此，需要多台MPD发动机共同发挥作用，而这些发动机的运行时间则需超过23,000小时。
而正是在这里，NASA的计划才真正变得具有现实可行性。因为这些发动机需要巨大的能量供应。不过，当飞船远离太阳时，太阳能电池板所提供的能量就远远不够了。因此，NASA正在研发“Space Reactor-1 Freedom”这种核裂变反应堆。将这两种技术结合起来，就能让人类能够派遣第一批宇航员前往火星。
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