世界上最富有和有权势的人都将目光投向火星，但目前最大的挑战之一是，在踏上火星之前，人类可能无法承受长达六到九个月的太空飞行。近日，俄罗斯媒体披露，俄罗斯国有原子能公司已成功研发出一种超高速引擎的实验室原型，最快可在 30 天内抵达火星。
大多数火箭引擎依赖液氢燃料和液态氧氧化剂，燃烧后产生高温废气推动火箭前进。而俄罗斯原子能公司旗下特罗伊茨克科学研究所正在研发的则是等离子电火箭。这种引擎不同于传统化学火箭，不依赖燃料燃烧产生推力，而是采用电力推进系统，通过两个电极产生电场，使带电粒子在其中移动，并在高电压作用下形成磁场，将粒子高速喷射出引擎，从而获得动力。
传统化学火箭因燃烧效率的限制，最高速度仅能达到每秒 4.5 公里，而等离子火箭利用电磁场加速带电粒子（主要为氢离子），速度极限可达每秒 100 公里。俄罗斯原子能公司表示，该引擎采用脉冲周期模式运行，平均输出功率高达 300kW，可使太空船的加速度远超传统引擎。
火箭发射时仍需使用传统化学推进系统，而进入轨道后则切换为电力推进。科学家指出，化学火箭在初始阶段提供短暂的强劲推力后即停止，而等离子引擎则可持续提供推力，使太空船逐步加速。这种持续加速方式可让航行时间缩短至 30 至 60 天，大幅减少宇航员暴露于宇宙辐射的时间，并降低长途飞行带来的心理压力。
这一引擎的关键创新在于使用氢作为主要推进剂。氢不仅质量轻、储量丰富，还能高效加速，同时产生的热量较低。俄罗斯原子能公司的科学家已成功建造了等离子引擎的实验室原型，并搭建了一座大型实验台进行测试。实验台配备了一个长 14 米、直径 4 米的真空室，以模拟外太空环境。据称，该引擎的使用寿命可达 2,400 小时，相当于 100 天的运行时间，足以完成往返火星的任务。
如果该技术取得突破，它不仅能加快载人火星任务的进程，还可作为太空拖船，在行星轨道间高速运输货物，推动深空探索时代的到来，甚至在未来使人类有机会踏足外太阳系。然而，该技术仍处于研发早期，距离真正应用于载人火星任务可能还需数年时间。俄罗斯科学家的目标是在 2030 年前推出火箭模型。
美国核热火箭计划无限期推迟
不仅俄罗斯在研发更快的火箭，以超越传统化学或太阳能推进系统的速度和续航能力实现更远距离的太空旅行，也是美国和中国的共同目标。2023 年，美国国家航空航天局 (NASA) 宣布与国防高级研究计划局 (DARPA) 合作，计划在太空中展示核热火箭引擎，该技术有望实现传统化学火箭三倍的推进效率，并将火星航行时间缩短一半。原定 2027 年进行太空测试，但由于资源受限，今年初官方宣布该计划暂无时间表。
