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吸氣式電推進器以空氣為“燃料”

2018年03月26日 16:18  點擊:[]

有望讓地球和火星低軌探測器永久待機

衛星由吸氣式電推進系統推進。

圖片來源:美國太空網

科技日報北京3月25日電 (記者劉霞)據美國太空網近日報道,歐洲空間局(ESA)首次測試了一種新型吸氣式電推進器,它能收集大氣分子并用其代替機載推進劑,有望使近地軌道衛星幾乎無限期地停留在太空中,也能使未來的火星探測變得更容易。

衛星在太空停留或移動需要推力。一般而言,衛星使用類似火箭的化學推進裝置,但電推進器因效率更高而日益流行。然而,目前的電力推進系統仍要使用推進劑(如氙氣),因此,衛星的待機時間受限于攜帶的推進劑數量,而衛星能攜帶的推進劑有限。而且為了抵消大氣阻力,在距離地球表面幾百公里范圍內運行的衛星消耗的推進劑更多。

但現在,ESA研制出了一款新型電推進系統,能從地球大氣層頂部攫取空氣分子,壓縮這些分子讓其變成等離子體,施加電場(電力可從太陽能電池板獲得)可為等離子體流加速,從而為衛星提供推力,這就使衛星能在地球周圍的極低海拔軌道上運行很長時間。

該項目負責人路易斯·沃爾波特解釋,當衛星動力不足時,可在低地球軌道吸取足夠的空氣,以便定期給衛星等航天器增壓,保證衛星在燃料耗光的情況下不會因重力作用而墜毀,并可以最低的軌道高度飛行。當然,該系統也能在火星大氣層的外緣工作,收集那里的二氧化碳分子作為“燃料”。

波蘭和意大利科學家在真空室中模擬了200公里高度的環境,成功對這一技術進行了測試。沃爾波特說:“我們現在正考慮這一技術的潛在應用領域。”

他表示,由于只能在真空或接近真空的環境下運行,吸氣推進器的工作高度可以低至160公里。沃爾波特說:“使用空氣作為推進劑為近地空間任務開辟了新天地,這些任務可用于高分辨率成像、研究大氣層頂部的變化等。”

來源: 科技日報

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