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NASA的鋰電漿推進突破120 kW門檻,邁向火星任務關鍵里程碑

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科技產業資訊室(iKnow) - 黃松勳 發表於 2026年5月5日
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圖、NASA的鋰電漿推進突破120 kW門檻,邁向火星任務關鍵里程碑

隨著人類深空探索腳步加速,推進技術正成為關鍵瓶頸。近期,NASA成功測試新一代鋰燃料電漿推進系統,達到120 kW輸出功率,創下美國電力推進技術新紀錄。此項突破不僅代表電力推進邁入高功率階段,更被視為未來載人火星任務的重要基礎,有望重塑太空運輸模式。

相較傳統化學火箭仰賴瞬間爆發推力,電力推進系統以持續、低推力加速為特徵,能在長時間運作下逐步累積高速。此次測試成果顯示,新型推進器在效率與推力密度上大幅提升,並具備節省高達90%燃料的潛力,為長距離深空任務提供更具經濟性的解決方案。

該系統採用鋰金屬蒸氣作為推進劑,透過高電流與磁場交互作用,使鋰氣體游離為電漿並高速噴射,產生推力。與常見的氙氣推進相比,鋰具有較低游離能與更高能量密度,使其在高功率應用中具備更佳性能潛力,成為下一代電力推進的重要候選材料。

在實驗過程中,推進器內部溫度超過攝氏2800度,顯示其材料與結構設計已具備承受極端環境的能力。然而,長時間運作下的耐久性仍是未來關鍵挑戰之一,特別是載人任務需連續運作超過23,000小時,對系統穩定性提出極高要求。

目前該推進系統已達120 kW輸出,約為既有電力推進技術的25倍,但距離實際載人火星任務所需的2至4 MW仍有一段差距。未來發展將聚焦於多推進器模組化設計與功率擴展,逐步邁向兆瓦級(MW)推進能力。

電力推進的另一項關鍵,在於能源供應。由於太陽能在深空環境中的限制,核能反應爐被視為最可行的長期解決方案。當核電與高功率電漿推進結合,將能實現持續加速,縮短地球與火星之間的航行時間,提升任務效率與安全性。

從任務規劃角度來看,傳統火星任務需約6至9個月單程航行,加上18個月等待發射窗口,整體任務周期長達2.6年。若電力推進能有效縮短航行時間,將有機會重新定義任務架構,降低補給壓力並提高人員生存條件。

值得注意的是,電力推進雖在推力瞬間輸出上不及化學火箭,但其長時間運作特性,使其在深空任務中具備無可取代的優勢。尤其在不具備中途補給能力的環境下,效率與持續性將比爆發力更具戰略價值。

此次技術突破也反映出太空產業正由「火箭主導」轉向「多元推進並行」的新階段。未來太空運輸系統將不再依賴單一技術,而是根據任務需求,整合化學火箭、電力推進與核動力系統,形成複合式推進架構。(909字;圖1)


參考資料:
New Lithium-Plasma Engine Passes Key Mars Propulsion Test. Universe Today, 2026/5/1
NASA’s Lithium Thruster Reaches Record Heights in a Vacuum Chamber Test. 2026/5/2
NASA Fires Up Futuristic Plasma Thruster Designed to Take Us to Mars. Futurism, 2026/5/2
NASA Tests New Electric Thruster, Finds It Could Power Crewed Mars Mission. Extreme Tech, 2026/5/4
NASA Fires Up Powerful Lithium-Fed Thruster for Trips to Mars. NASA/JPL, 2026/4/28


 

 
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