NASA Solar Technology Application Readiness ( NSTAR ) เป็น ยานอวกาศไอออนธรัปเปอร์ประเภทหนึ่งที่เรียกว่าอิเล็กโทรสแตติกไอออนธรัปเปอร์ [ ^{1 ] [ 2 ] เป็น}ระบบขับเคลื่อนยานอวกาศ ที่มีประสิทธิภาพสูงแต่มีแรงขับต่ำ โดยใช้พลังงานไฟฟ้าที่สร้างจากแผงโซลาร์เซลล์ โดยใช้ อิเล็กโทรดแรงดันสูง(รวมถึงตะแกรงละเอียดสองอัน) เพื่อเร่งไอออนด้วยแรง ไฟฟ้าสถิต

วัตถุประสงค์ของโครงการ NSTAR คือการพัฒนา ระบบขับเคลื่อนไอออนที่ใช้เชื้อเพลิง ซีนอนสำหรับภารกิจในอวกาศลึก^{[ 3 ]}เครื่องขับดันไอออนไฟฟ้าสถิต NSTAR ได้รับการพัฒนาที่ศูนย์วิจัยเกล็น ของ NASA และผลิตโดย Hughes และSpectrum Astro, Inc.ในช่วงต้นทศวรรษ 1990 การพัฒนาระบบป้อนเชื้อเพลิงเป็นความร่วมมือระหว่างJPLและMoog Inc. ^{[ 1 ]}

ไอออนจะถูกเร่งความเร็วผ่านตะแกรงละเอียดสองอันโดยมีความแตกต่างกันประมาณ 1300 V ระหว่างกันสำหรับการทำงานที่ 2.3 kW ^{[ 4 ] [ 5 ]}ด้วยแรงขับ 20-92  mNแรงดลจำเพาะ 19000-30500 N·s/kg (1950-3100 s) และความสามารถในการดลทั้งหมด 2.65 × 10 ⁶ Ns บน DS1 ^{[ 5 ]}

ในปี พ.ศ. 2539 เครื่องยนต์ต้นแบบสามารถทำงานต่อเนื่องได้ 8,000 ชั่วโมงในห้องสุญญากาศที่จำลองสภาวะในอวกาศผลลัพธ์จากการสร้างต้นแบบถูกนำมาใช้ในการกำหนดการออกแบบฮาร์ดแวร์สำหรับการบินที่สร้างขึ้นสำหรับยานสำรวจ Deep Space 1 หนึ่งในความท้าทายคือการพัฒนาหน่วยประมวลผลพลังงานขนาดกะทัดรัดและน้ำหนักเบา^{[ 6 ]}ที่แปลงพลังงานจากแผงโซลาร์เซลล์เป็นแรงดันไฟฟ้าที่เครื่องยนต์ต้องการ^{[ 3 ]}

เครื่องยนต์สามารถสร้างแรงขับจำเพาะ ได้ สูงสุดถึง 3,000 วินาที ซึ่งสูงกว่าวิธีการขับเคลื่อนอวกาศแบบดั้งเดิมหลายเท่าตัว ส่งผลให้ประหยัดมวลได้ประมาณครึ่งหนึ่ง แม้ว่าเครื่องยนต์จะสร้างแรงขับเพียง 92 มิลลินิวตัน (0.331 ออนซ์-แรง ) ที่กำลังสูงสุด (2,100 วัตต์ใน ภารกิจ DS1 ) แต่ยานอวกาศก็สามารถทำความเร็วได้สูงเนื่องจากเครื่องยนต์ไอออนสร้างแรงขับอย่างต่อเนื่องเป็นเวลานาน^{[ 7 ]} "เครื่องขับดันไอออนขนาด 30 ซม. ทำงานในช่วงกำลังไฟฟ้าขาเข้า 0.5 กิโลวัตต์ถึง 2.3 กิโลวัตต์ ให้แรงขับตั้งแต่ 19 มิลลินิวตันถึง 92 มิลลินิวตัน แรงขับจำเพาะมีช่วงตั้งแต่ 1,900 วินาทีที่ 0.5 กิโลวัตต์ถึง 3,100 วินาทีที่ 2.3 กิโลวัตต์" ^{[ 1 ]}

เครื่องยนต์ไอออน NSTAR ถูกนำมาใช้ครั้งแรกใน ยานอวกาศ Deep Space 1 (DS1) ซึ่งปล่อยขึ้นสู่อวกาศเมื่อวันที่ 24 ตุลาคม พ.ศ. 2541 ^{[ 8 ]}ภารกิจ Deep Space ได้ทำการบินผ่านดาวเคราะห์น้อย9969 Brailleและ ดาวหาง Borrelly Deep Space 1 มีเชื้อเพลิงซีนอน 178 ปอนด์ (81 กิโลกรัม) โดยมีความสามารถในการขับเคลื่อนรวม 2.65 × 10 ⁶ Ns ^{[ 5 ]}และสามารถเพิ่มความเร็วของ DS1 ได้ 7900 ไมล์ต่อชั่วโมง (12,700 กิโลเมตรต่อชั่วโมง, 3.58 กม./วินาที) ตลอดระยะเวลาของภารกิจ^{[ 3 ]} มันใช้พลังงานไฟฟ้า 2.3 กิโลวัตต์ และเป็นระบบขับเคลื่อนหลักสำหรับยานสำรวจ^{[ 4 ]}

ภารกิจระหว่างดาวเคราะห์ครั้งที่สองที่ใช้เครื่องยนต์ NSTAR คือยานอวกาศDawnซึ่งปล่อยขึ้นในปี 2550 โดยมีหน่วยสำรองสามหน่วย^{[ 9 ]}แต่ละหน่วยมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 30 ซม. ^{[ 6 ] [ 10 ]} Dawnเป็นภารกิจสำรวจครั้งแรกของ NASA ที่ใช้การขับเคลื่อนด้วยไอออนเพื่อเข้าและออกจากวงโคจรมากกว่าหนึ่งวง^{[ 11 ]} Dawn บรรทุกเชื้อเพลิงซีนอนบนยาน 425 กก. (937 ปอนด์) และสามารถเปลี่ยนความเร็วได้ 25,700 ไมล์ต่อชั่วโมง (11.49 กม./วินาที) ตลอดภารกิจ

ณ ปี 2009 วิศวกรของ NASA ระบุว่าเครื่องยนต์ NSTAR ซึ่งมีกำลัง 5 กิโลวัตต์และแรงขับ 0.04 ปอนด์ เป็นตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับการขับเคลื่อนยานอวกาศไปยังยูโรปาพลูโตและวัตถุขนาดเล็กอื่นๆ ในห้วงอวกาศลึก^{[ 1 ]}

• ระบบขับเคลื่อนยานอวกาศที่ใช้พลังงานไฟฟ้า
• NEXT (เครื่องขับดันไอออน)  – ระบบขับเคลื่อนอวกาศ เครื่องขับดันไอออนไฟฟ้าสถิตแบบตะแกรง
• ระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าขั้นสูง  – ระบบขับเคลื่อนยานอวกาศของ NASA เครื่องยนต์ขับดันแบบฮอลล์เอฟเฟกต์ 50 กิโลวัตต์ ปัจจุบันใช้สำหรับสถานีอวกาศลูนาร์เกตเวย์