新的磁力推進火箭發動機概念可以大大縮短星際旅行的時間
據悉，美國能源部（DOE）普林斯頓等離子體物理實驗室（PPPL）的物理學家法蒂瑪·埃卜拉希米（Fatima Ebrahimi）發明了一種新的火箭概念，利用磁場產生推力，未來的載人火星任務可能由此變得更加實際。
在過去的64年里，機器人衛星和探測器取得了顯著的成功，但這些都是相對較小（載荷較輕）的，最重的是滿載的ATV貨船，重達20293公斤，而那艘船隻進入了近地軌道。最大的深空探測器是前往土星的卡西尼-惠更斯任務，載荷重達5655公斤。
這是因為人類要成為真正的航天物種的最大障礙，是用來推動航天器飛越太陽系及其他區域的引擎。 化學火箭可以產生巨大的推力，但是比衝量很小。 也就是說，發射葯燃燒所產生的推力能支撐的時間是很有限的。 電力推進系統（如霍爾推進器）則相反。 它們只產生與小硬幣重量一樣大的推力，但是它們可以燃燒數月而不是幾分鐘，因此它們可以（緩慢地）加快速度。
不幸的是，這兩種方法都不太適合搭載幾十噸甚至幾百噸重的飛船前往火星。一個是快速起動，另一個是緩慢起步，但兩者都意味著長達數月甚至數年的漫長而危險的航程。這兩種基本的推進方式各有優缺點，但至少在短期內，真正需要的是將兩者的特性結合起來的推進方式。理想情況下，要有更大的推力和更強的特定比衝量。
普林斯頓大學的新概念利用了幫助太陽耀斑遠離太陽的相同機制。這些耀斑由帶電原子和被稱為等離子體的粒子組成，它們被困在強大的磁場中，在那裡發生了複雜的相互作用。
對於推進系統，科學家特別感興趣的是一種被稱為「磁重聯」的相互作用，即高電荷等離子體中的磁場自我重組，聚合、分離和再聚合。當它們這樣做時，它們會產生大量的動能、熱能和粒子加速。這種現象不僅出現在太陽上，也出現在地球大氣層和托卡馬克聚變反應堆內，比如，PPPL的國家球面環面實驗（NSTX）。
一般來說，磁力推進器就像航天器上越來越常見的離子推進器。它們的工作原理是給由氙氣等重原子組成的推進劑充電，然後用電場加速它們。對於新概念推進器，磁場起到了加速作用。
到目前為止，PPPL計算機公司和國家能源研究科學計算中心的計算機模擬顯示，「磁重聯」推進器產生的排氣速度比目前的電力推進系統快10倍。
科學家表示：「長途旅行一般會需要幾個月或幾年的時間，因為化學火箭發動機的比沖非常低，所以飛船需要一段時間才能跟上速度。但如果我們製造基於磁力重聯的推進器，那麼可以想像，我們可以在更短的時間內完成遠程任務。」
除了能減少旅行時間，新的推力器概念還可以通過微調磁場進行節流。此外，推進器不僅僅發射等離子體，還發射等離子球，它們是包含在磁泡中的等離子體球，可增加功率。此外，推進器不依賴重元素作為推進劑，可以裝載更輕、更便宜的元素。
科學家告訴我們：「雖然，其他推進器需要由氙原子組成的重氣體，但在這個新概念中，你可以使用任何你想要的氣體。」
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