Teknisk innovation och fördelar
Det nya framdrivningssystemet bygger på plasmaframdrivning, där laddade vätepartiklar — protoner och elektroner — accelereras med elektromagnetiska fält. En uppställning med två högspänningslektroder skapar ett magnetfält som kastar ut plasma och därmed ger dragkraft. Metoden kräver inte extrema temperaturer, vilket minskar slitage och höjer energieffektiviteten.
Systemet testas i dagsläget med en effekt på 300 kW och har visat en livslängd på 2 400 timmar, vilket anges som tillräckligt för ett komplett Mars-uppdrag. Plasmamotorerna sägs kunna öka partikelhastigheten upp till 100 km/s, betydligt snabbare än cirka 4,5 km/s för kemiska raketer, och ungefär dubbelt så snabbt som nuvarande plasmadrivare som ligger mellan 30 och 50 km/s. Med en projekterad dragkraft på 6 N överträffar systemet dagens plasmadrivare och ger kontinuerlig, effektiv acceleration och inbromsning.
Testmiljö och framtida användningsområden
Tester körs i en 14 meter lång vakuumkammare som simulerar rymdförhållanden. Enligt projektets utvecklare (uppgett av Alexei Voronov) har det experimentella systemet accelererat partiklar till hastigheter som motsvarar decenniets vision (dvs. ambitiösa målnivåer för den här tioårsperioden). Institutet planerar dessutom att ha en ombordreaktor för att generera den nödvändiga kontinuerliga effekten — ett steg som sägs minska bränsleförbrukningen och samtidigt optimera hastigheten tack vare vätets låga atomvikt, enligt Egor Biriulin.
Systemet är inte avsett för uppskjutning från jordytan; kemiska raketer ska ta farkosten till låg omloppsbana (låg jordomloppsbana) där plasmamotorn tar över. En möjlig roll är att fungera som rymdtug, det vill säga flytta last eller moduler mellan banor runt planeter.
Utmaningar och perspektiv
Trots potentialen finns flera tekniska och regulatoriska hinder. Rymdkvalificerade kärnkraftsdrivna farkoster är ovanliga på grund av säkerhetsproblem och regulatorisk granskning. Rosatom har ännu inte offentliggjort reaktordesigner eller detaljerade tekniska specifikationer, och hantering av kärnmaterial under uppskjutning kan kräva godkännanden från internationella myndigheter.
Vid sidan av detta kvarstår utmaningar kring termisk hantering och strålskydd. Tidsplanen för att vara rymdklar år 2030 hänger mycket på fortsatta lyckade tester, investeringar och extern verifiering. Det finns ännu ingen peer-reviewad publikation som validerar prestandadata, något som är viktigt för vetenskaplig och teknisk trovärdighet.
Sammanfattningsvis visar Rosatoms pionjärarbete på en lovande väg framåt. Med fortsatt utveckling kan plasmadrivna motorer komma att spela en stor roll i uppdrag bortom Mars och bli en hörnsten i framtida utforskningsarkitekturer. Om allt går enligt plan kan vi stå inför en ny era av snabb, effektiv och hållbar rymdfart.