Ионный двигатель хорошо известен нам из научно-фантастических романов. Принцип его работы заключается в ионизации газа и его разгоне электростатическим полем. Ионы дают гораздо меньшую тягу, чем химическое топливо, так что такой двигатель не сможет придать ракете даже первую космическую скорость. Но если запустить его в космосе, то он может работать буквально годами напролёт, разгоняя корабль до невиданных скоростей.

В некоторых космических миссиях уже применялись такие двигатели, в том числе в японском корабле «Хаябуса» (2005 год, полёт к астероиду Итокава), а также в американском корабле «Даун», который стартовал в сентябре 2007 года к астероидам Веста и Церера.

Но новая модель двигателя под названием VASIMR (Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket) будет в сотни раз мощнее прежних ионных двигателей за счёт использования в процессе разгона ионов аргона не стандартных металлических решёток, а радиочастотного генератора, который не вступает с газом в физический контакт, как решётки.

Двигатель разработан компанией Ad Astra Rocket, которую основал в 2005 году специалист по физике плазмы и бывшим астронавт Франклин Чанг-Диаз. Две недели назад в штаб-квартире Ad Astra Rocket состоялось первое успешное тестирование нового двигателя (видео).

Создание плазмы происходит в первой ступени ионного двигатели. Во второй ступени с помощью мощного электромагнитного поля ионы разогреваются до температуры в миллионы градусов, как в центре Солнца. Ионы вылетают из сопла и толкают ракету в противоположном направлении.

Сейчас начались испытания второй ступени двигателя VASIMR. Уже есть договорённость с НАСА об установке нового двигателя на Международной космической станции в 2012 или 2013 году.

В облегчённом варианте ионный двигатель VASIMR может работать исключительно на солнечной энергии. Этого достаточно, чтобы перевозить грузы по земной орбите или к Луне. Но чтобы добраться до Марса, нужен источник энергии посерьёзнее. Конкретно, нужно в 1000 раз больше энергии, чем способны дать солнечные батареи. Судя по всему, такому двигателю необходим будет портативный ядерный реактор. Подобные технологии разрабатывались ещё в СССР в 60-е гг, хотя никогда не испытывались в космосе. Видимо, сейчас пришло их время.

О возможности добраться до Марса за 39 дней на ионном двигателе с ядерным реактором недавно рассуждал новый директор НАСА. Он сказал, что космическое агентство выделило небольшие стипендии на исследования в этой области, и он надеется на сотрудничество с частным бизнесом, например, с той же Ad Astra Rocket.