Ad Astra 火箭公司花了二十多年时间开发可变比冲磁等离子体火箭 (VASIMR),这是一种高效的电力推进系统。VASIMR 通过使用强大的电磁场来电离和加速推进剂,产生高速等离子体排气。
与传统化学火箭相比,该系统具有出色的燃油效率。然而,这一优势也伴随着一个重大的权衡——推力水平低。实现发动机的最大推力和效率需要大量的电力——确切地说,超过 100 千瓦。例如,VASIMR VX-200 原型消耗了 200 千瓦的输入功率。
这种电力需求高得惊人,不幸的是,目前还没有实际的方法利用现有的太空电力系统(如太阳能电池阵列或放射性同位素热电发电机)来产生如此巨大的能量。
这正是太空核能公司(通常称为 SpaceNukes)通过其 Kilopower 核裂变反应堆项目发挥作用的地方。这家初创公司一直在稳步推进为太空应用而设计的核反应堆,并于 2018 年在地面上成功演示了 1 千瓦的系统。Kilopower 反应堆能够连续产生高达 10 千瓦的电力输出至少十年。
在新的合作伙伴关系下,两家公司将合作将 SpaceNukes 的核技术与 Ad Astra 的推进系统相结合,从而有可能实现效率和推力的最佳平衡。
VASIMR具有高度可扩展性和更大的功率输出,Ad Astra强调,它的基本物理特性使其“与推进剂无关”,这意味着它可以使用各种具有成本效益的推进剂运行。
通过将高功率核反应堆与高效等离子发动机相结合,两家公司旨在开发一种推进系统,可以大大缩短未来机器人和人类探索任务的运输时间。SpaceNukes表示,往返火星的旅程可能只需要几个月,而不是目前一年多的时间。
虽然该合作伙伴关系仍处于规划的早期阶段,具体时间表尚未最终确定,但目标是在2020年代末进行轨道演示,并在2030年代走向商业化。尽管仍存在许多挑战,但如果成功,这次合作将彻底改变深空探索。