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吸气式电推进器以空气为“燃料”

18-03-26 17:31 来源:科技日报 编辑:强励耘

吸气式电推进器以空气为“燃料”

卫星由吸气式电推进系统推进。

图片来源:美国太空网

据美国太空网近日报道,欧洲空间局(ESA)首次测试了一种新型吸气式电推进器,它能收集大气分子并用其代替机载推进剂,有望使近地轨道卫星几乎无限期地停留在太空中,也能使未来的火星探测变得更容易。

卫星在太空停留或移动需要推力。一般而言,卫星使用类似火箭的化学推进装置,但电推进器因效率更高而日益流行。然而,目前的电力推进系统仍要使用推进剂(如氙气),因此,卫星的待机时间受限于携带的推进剂数量,而卫星能携带的推进剂有限。而且为了抵消大气阻力,在距离地球表面几百公里范围内运行的卫星消耗的推进剂更多。

但现在,ESA研制出了一款新型电推进系统,能从地球大气层顶部攫取空气分子,压缩这些分子让其变成等离子体,施加电场(电力可从太阳能电池板获得)可为等离子体流加速,从而为卫星提供推力,这就使卫星能在地球周围的极低海拔轨道上运行很长时间。

该项目负责人路易斯·沃尔波特解释,当卫星动力不足时,可在低地球轨道吸取足够的空气,以便定期给卫星等航天器增压,保证卫星在燃料耗光的情况下不会因重力作用而坠毁,并可以最低的轨道高度飞行。当然,该系统也能在火星大气层的外缘工作,收集那里的二氧化碳分子作为“燃料”。

波兰和意大利科学家在真空室中模拟了200公里高度的环境,成功对这一技术进行了测试。沃尔波特说:“我们现在正考虑这一技术的潜在应用领域。”

他表示,由于只能在真空或接近真空的环境下运行,吸气推进器的工作高度可以低至160公里。沃尔波特说:“使用空气作为推进剂为近地空间任务开辟了新天地,这些任务可用于高分辨率成像、研究大气层顶部的变化等。”

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