Марс лишається головною метою для пілотованих місій NASA, і 24 лютого 2026 року агентство зробило крок до нової системи руху для таких польотів. У Лабораторії реактивного руху (JPL) в Каліфорнії вперше за багато років запустили прототип електромагнітного двигуна, що працює на парі металевого літію. Тест пройшов у спеціальній вакуумній камері й показав рекордну для США потужність електричної тяги.

Двигун розігнався до 120 кіловат — це найвищий рівень, коли-небудь досягнутий електричним рушієм у Сполучених Штатах. Для порівняння: апарат Psyche, який зараз літає з найпотужнішими електричними двигунами серед усіх місій NASA, використовує систему у понад 25 разів слабшу. Дані з першого запуску тепер ляжуть в основу наступної серії випробувань.

Як розганяє плазму магнітоплазмодинамічний двигун

Технологію називають MPD-двигуном — від magnetoplasmadynamic, магнітоплазмодинамічний. На відміну від звичайних електричних рушіїв, які працюють на сонячній енергії й розганяють паливо електростатично, MPD використовує інший принцип: потужний електричний струм взаємодіє з магнітним полем і розганяє літієву плазму електромагнітно.

Електрична тяга загалом витрачає до 90% менше палива, ніж хімічні ракети. Натомість вона не дає миттєвого потужного поштовху, а створює слабку, зате постійну силу. З часом ця сила розганяє апарат до величезних швидкостей — двигуни Psyche, наприклад, доводять зонд до 200 000 км/год.

Концепцію MPD вивчають із 1960-х років, але жодного такого двигуна ще ніколи не запускали в реальний космічний політ. Тест у JPL проходив у спеціалізованій водоохолоджуваній вакуумній камері довжиною 8 метрів, побудованій саме для безпечного випробування двигунів на металевій парі при потужностях аж до мегаватного класу.

П'ять запусків при 2800 градусах

Під час випробування двигун запалювали п'ять разів. Вольфрамовий електрод у його центрі розжарювався до понад 2800 °C, а зовнішній електрод у формі сопла світився яскраво й випромінював червоний плазмовий шлейф.

Джеймс Полк, старший науковий співробітник JPL, який десятиліттями досліджує літієві MPD-двигуни й раніше працював над місіями Dawn і Deep Space 1, назвав тест кульмінацією тривалої підготовки.

Проєктування і будівництво цих двигунів упродовж останніх кількох років було довгою підготовкою до цього першого тесту. Це величезний момент для нас, тому що ми не просто показали, що двигун працює, — ми досягли саме тих рівнів потужності, на які розраховувалиДжеймс Полк, старший науковий співробітник JPL

Головний виклик для команди — довговічність компонентів при таких екстремальних температурах упродовж тривалого часу роботи.

Скільки потужності потрібно для польоту на Марс

Найближча мета інженерів — вийти на рівень 0,5–1 мегават потужності на один двигун. Це вже суттєво більше за нинішні 120 кіловат, але лише проміжний етап.

Пілотована місія на Марс, за оцінками команди, потребуватиме 2–4 мегавати потужності, кількох MPD-двигунів одночасно і понад 23 000 годин безперервної роботи. У парі з ядерним джерелом енергії такі двигуни могли б суттєво знизити стартову масу космічного апарата й забезпечити доставку вантажів, необхідних для експедиції людини на Червону планету.

Проєкт розробляють спільно JPL, Принстонський університет у Нью-Джерсі та Дослідницький центр Гленна NASA у Клівленді. Роботи над двигуном тривають уже два з половиною роки і фінансуються програмою NASA Space Nuclear Propulsion, яка з 2020 року розвиває мегаватну ядерну електричну рушійну систему для пілотованих місій на Марс, зосереджуючись на п'яти ключових технологічних елементах. Електрична рушійна підсистема — один із них.