可变比冲磁等离子体火箭（VASIMR）工作原理

　　VASIMR全称是Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket，即可变比冲磁等离子体火箭。
　　它也是一种（特殊的/酷炫的）电推火箭，或者说离子推进器（Ion Thruster）。理论上它可以驱动载人飞船在40天内从地球到达火星而不是几个月，大幅缩短任务周期。
　　关于这个大类发动机的原理我在一篇专栏文章详细介绍过了。这个回答写点它的特别之处。推力产生原理
　　做功气体（工质/推进剂）被导入（泵入）电离腔，通过无线电波被电离化。这时等离子体已经被加热到5000度以上，大约是太阳表面的温度。但这只是冷等离子体。
　　这5000多度的等离子体进入第二个充能腔（Booster），利用回旋谐振原理无线电波将等离子体加热至超过100万度！（我还真没写错）这赶上太阳日冕的温度了。
　　最终，富含能量的高热等离子体进入喷嘴，再由电磁场控制喷出。在这，其热量（内能）被高效地转化为动能。喷口速度可以达到50公里每秒，相比之下，飞机喷气发动机的喷口速度真是弱爆了呢。
　　至于这些超级热的气体为啥不会把发动机烧毁，因为电磁场的束缚，它们并接触不到发动机部件。
　　可变比冲的意义
　　这类火箭应用中，大比冲情况下火箭效率高但是推力低。要推力高的话那比冲就低，火箭效率下降。而这VASIMR通过各部位的协作控制可以实现比冲可调，需要大推力的时候牺牲一定的比冲。不需要大推力时，通过降低推力来提高比冲保证火箭效率。应用障碍
　　这种发动机看上去这么美好，那它的应用有什么限制呢？
　　当这种发动机输出高推力时，它的耗电量也是很惊人的。
　　VASIMR原型机VX-100推进器在真空实验室中推力与功率关系
　　想要实现人类的火星登陆还快去快回，几个MW（兆瓦）的电功率还是需要的。要知道国际空间站455吨（不同时期重量不一样）电功率才120kW（千瓦）。这部分电功率从哪来，现在普遍认为最有可能的还是核反应堆，这就又是另一个话题了。
　　电力功率120kW的大几百吨重的国际空间站现状
　　VASIMR这个概念最早在1979年是由一个NASA的宇航员提出的，他叫Franklin Ramón Chang Díaz，此人还有个中文名叫张福林（还真是接地气呢）。不仅如此他还有四分之一的中国血统，他爷爷是广东中山人。
　　Franklin Ramón Chang Díaz
　　Franklin Ramón Chang Díaz创立了一个公司叫Ad Astra，也就是这篇回答的前两张图那个公司。一直参与这类发动机的研发测试。
　　2015年，Ad Astra得到了NASA价值1000万美元为期3年的开发合同。于2018年底结束了，Ad Astra也达到了NASA定的里程碑。下一步要在国际空间站上进行飞行测试了。