美国宇航局开发等离子推进器将宇航员送往火星

密歇根州立大学NextSTEP项目的工程师们成功研制出了这台等离子推进器，它也是Aerojet Rocketdyne公司XR-100推进系统的核心部分

（神秘的地球报道）据腾讯太空（罗辑/编译）：美国宇航局计划在2025年前将人类送往小行星，在2030年至2035年期间向火星运送人类宇航员。为实现这一目标，美国宇航局正在进行等离子推进器项目的开发，希望能以较低的能源损耗，将宇航员送往火星。这台名为“X3”的等离子推进器样机，和桌面一般大小，它使用45000迈的等离子流推进宇宙飞船。由于这台推进器的耗能仅是传统化学火箭的一亿分之一，它成为了探索火星、小行星以及太阳系周边空间的理想工具。

密歇根州立大学NextSTEP项目的工程师们成功研制出了这台等离子推进器，它也是Aerojet Rocketdyne公司XR-100推进系统的核心部分，该系统计划在10年内用于可飞往火星的宇宙飞船。近三年来，美国宇航局为XR-100系统的研发提供了650万美元的资金支持，研发X3推进器的Alec Gallimore教授和他的团队也获得了100万美元的奖励。

XR-100的基础是喷射式等离子体，这是一种电子和带电原子共存的物质形态，等离子体从推进器尾部喷出，形成推进力量。X3推进器的设计功率为200千瓦，它的体积较小，质量较轻，具有一定优势；同时，它的核心技术——霍尔推进器技术，已应用于地球卫星。Gallimore认为，相比而言，功率最强的霍尔推进器目前的功率为4.5千瓦，仅够用于调节卫星的轨道运行，无法完成向空间深处运输人类探索补给的任务。

霍尔推进器的运作原理如下：从排气孔阴极发射的电子通过环形通道和阳极电子相遇，并与放电室内的原子（通常为氙气）相碰撞，使氙气成为正电荷离子。电子的螺旋运动也建立起强大的电场，将气体离子拉出通道的尾喷口。将足够的电子和离子留下，以免宇宙飞船积累电荷，导致推力不足问题的发生。Gallimore解释，进行电离时，氙气原子将以30000米每秒的速度喷射，大约为65000迈。

X3含有三个这样的通道，它们相互嵌套于同心环内。该嵌套使霍尔推进器能够以200千瓦的功率运行。Gallimore教授实验室的博士生Scott Hall将对X3进行全面而系统的测试；与此同时，另一位博士生Sarah Cusson将探索新的调整方案，可以将X3目前一年少许的工作寿命延长至五到十倍。Gallimore预言，X3推进器将成为向火星输送人类的基础。