全球第一台“呼吸型”电离子推进器,大幅延长卫星工作年限

作者 | 发布日期 2018 年 03 月 07 日 13:32 | 分类 天文 , 尖端科技 , 航天科技
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【Technews科技新报】不再只是纸上谈兵的理论!欧洲太空总署(ESA)团队现在开发出新型电离子推进器且通过关键性测试,能从大气层顶吸取微薄空气分子作为推进剂,让卫星可以长时间飞行于极低轨道。



离子推进器是未来太空飞行器一种极具前景的推进设备,但它的工作寿命受限于上面携带的推进剂剂量,一旦推进剂消耗完毕,任务就宣告结束。

不过,欧洲太空总署与意大利一家太空科技公司 SITAEL 现在合作测试了一种新型“呼吸式”电离子推进器,改从大气层顶部捕获空气分子做为推进剂燃料,它没装备什么复杂零件,只有一些线圈、电极、可以收集压缩空气分子的进气口,当空气被电离成离子后再给予电荷,使离子加速弹射出去转化为推力,卫星一旦不再受限于有限燃料,将能在低轨道上运行更长时间。

这种设计灵感来自霍尔推进器(Hall thruster),利用电场与磁场来电离气体(通常是氙气),然后将离子排出以产生推力,比传统火箭更清洁、安全、省油,是未来太空探测飞行器的首选推进设备之一,但稍嫌美中不足的是其推力与加速度没有那么强大。

也因此,比起短跑冲刺,它们更适合长跑马拉松领域,比如需要长期运行并传送数据的卫星和太空探测飞行器,后者如果前往火星,也可以吸取火星大气中的二氧化碳做为推进剂。

团队日前已在真空实验室(模拟高度约 200 公里的大气环境)中测试推进器原型,并成功借由氮氧空气混合物点燃,意味着吸取空气的电离子推进器不再只是理论,而是可以准备开发的工具,有朝一日将成为新一类任务的基础。

(首图来源:欧洲太空总署

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