최근 NASA에서 현재 기술로는 6개월 이상 걸리는 화성까지의 여행을 약 39일 정도면 갈 수 있는 이온엔진을 개발하고 실용화 테스트하고 있다는 기사를 발표했다.
기존 로켓엔진과는 그 효율과 추력면에서 비교할 수 없을 정도로 우수한 성능을 발휘하는 플라즈마 이온엔진은 어떤 원리의 로켓 엔진일까? 기존 로켓엔진은 로켓연료와 산화제를 연소실에 분사, 점화하여 추진력을 얻는 구조라면 플라즈마 이온엔진은 고체, 액체, 기체에 이어 제 4의 물질상태로 불리는 플라즈마의 분출력을 통해 추력을 얻는 엔진이다.(플라즈마는 특정 기체를 수만℃의 고온으로 가열했을 때, 전자와 원자핵으로 분리될 때의 상태를 말한다.)
플라즈마 엔진의 추진원리는 소형원자로를 통해 생성된 고주파 에너지를 수소기체에 발사하여 수소기체를 수백만 ℃의 플라즈마 상태로 만든 다음, 노즐을 통해 분사하는 형태다.
이렇게 플라즈마 엔진을 통해 발생된 추력은 초기에는 우주선을 약간 움직일 수 있을 정도로 매우 적은 양이지만, 마찰력과 외부 저항력이 없는 우주공간에서는 플라즈마 엔진의 지속적인 추력의 증대 때문에 기존 로켓 엔진의 성능을 뛰어 넘을 수 있는 속도를 낼 수 있다.
더구나 연료의 소비량이 매우 큰 기존 로켓 엔진에 비해 플라즈마 엔진의 경우 액체 수소를 기체화 한 다음 다시 이를 플라즈마 상태로 만들기 때문에 적은 연료로도 고효율을 낼 수 있어 세계 각국에서는 차세대 우주선의 추진 기관으로 연구 중에 있다.