NASA 成功點燃一款由金屬鋰蒸氣供電的磁漿動力推進器原型機,在噴射推進實驗室(Jet Propulsion Laboratory)進行地面測試,達到 120 千瓦功率——這是美國電推進測試中從未達到過的最高功率水平,也是國內首次以此規模點燃此類電磁推進器。該測試在 JPL 的電推進實驗室進行,標誌著 NASA 太空核推進項目的一個關鍵里程碑,該項目正開發兆瓦級核電推進系統,用以支持載人火星任務。
測試內容與過程
工程師將原型機置於一個 26 英尺長(8 米)的水冷真空艙內,該艙設計用以模擬深空的近真空環境。在五次點火過程中,推進器逐步提升至目標功率,溫度超過 5,000 華氏度(2,800 攝氏度)。推進器噴嘴形外電極在測試中發出鮮豔紅色羽流,而中心鎢電極在極端熱負荷下發出明亮白光——這是系統運作於目標功率水平的視覺確認。JPL 高級研究科學家兼項目負責人 James Polk 表示,這一刻是與普林斯頓大學及 NASA Glenn 研究中心合作兩年半開發工作的關鍵成果。
團隊不僅證明推進器可運作,Polk 說,還達到了目標功率水平,並現擁有一個經驗證的測試平台,用以開始解決進一步擴展的挑戰。 磁漿動力(MPD)推進器與目前用於 Psyche 小行星探測器等任務的離子引擎及霍爾效應推進器屬於截然不同的電推進類別。後者使用太陽能及電離惰性氣體,效能良好但功率處理受限。MPD 推進器利用高電流與磁場互動,電磁加速鋰電漿,從而以更高功率密度運作,並比化學火箭更高效使用推進劑。
NASA 表示,此類電推進系統比傳統化學火箭節省高達 90% 的推進劑。搭配核電源——其可提供 MPD 推進器所需的持續高電流,且不受太陽系內側以外太陽能急劇減弱的影響——此組合對深空載人任務極具吸引力,因為航程時間及發射質量均涉及巨大成本與安全考量。此次首測達到的 120 kW 已超過 Psyche 航天器上霍爾效應推進器的 25 倍以上,但這僅是項目起步。
NASA 火星任務架構目標需 2 至 4 兆瓦總推進功率,因此需多個 MPD 推進器並行運作逾 23,000 小時。下一階段測試將推動單一推進器達 500 千瓦至 1 兆瓦,此範圍引入嚴峻熱管理挑戰。在該功率及持續時間下,硬件須承受極端高溫,團隊現需證明部件可持久耐受。該項目符合 NASA 署長 Jared Isaacman 將火星置於首要視野的方針。Isaacman 表示,此成功測試展現向美國太空人登陸紅星的實質進展。
此雄心正獲結構支持。NASA 的 SR-1 Freedom 核電航天器——預計 2028 年 12 月發射——以 20 千瓦裂變反應爐驅動先進電推進器,定位為深空核推進示範先驅,為後續載人任務鋪路。




