吹一口氣產生的力,可以熄滅一支蠟燭,也可以在太空中送航天器去火星,隻要不斷地“吹”,讓速度隨時間累積。
盡jin管guan電dian推tui力li器qi產chan生sheng的de推tui力li目mu前qian仍reng十shi分fen輕qing微wei,卻que可ke以yi讓rang人ren類lei以yi更geng低di的de成cheng本ben進jin入ru太tai空kong,因yin而er被bei國guo際ji宇yu航hang界jie列lie為wei未wei來lai十shi大da尖jian端duan技ji術shu之zhi一yi,成cheng為wei人ren類lei進jin軍jun更geng遙yao遠yuan深shen空kong的de利li器qi。
推進係統是人類航天發展的基石。國際上電推進技術嚴格保密。繼美、俄、歐、日後,中國依靠自主研發,已經掌握這項當前最先進的空間推進技術,並希望進軍國際電推進通信衛星市場。
中國空間技術研究院通信衛星副總設計師王敏在接受新華社記者專訪時說,中國將在2020年前後發射第一顆全電推進通信衛星,為國土及周邊區域提供寬帶通信數據傳輸服務。
在此之前,中國預計將在2016年(nian)底(di)發(fa)射(she)一(yi)顆(ke)混(hun)合(he)推(tui)進(jin)通(tong)信(xin)衛(wei)星(xing),其(qi)中(zhong)化(hua)學(xue)推(tui)進(jin)用(yong)於(yu)轉(zhuan)移(yi)軌(gui)道(dao)變(bian)軌(gui),電(dian)推(tui)進(jin)用(yong)於(yu)同(tong)步(bu)軌(gui)道(dao)定(ding)點(dian)位(wei)置(zhi)保(bao)持(chi)。此(ci)外(wai),在(zai)未(wei)來(lai)的(de)中(zhong)國(guo)空(kong)間(jian)站(zhan)上(shang),也(ye)會(hui)使(shi)用(yong)電(dian)推(tui)進(jin)係(xi)統(tong)。
專zhuan家jia介jie紹shao,電dian推tui力li器qi主zhu要yao包bao括kuo離li子zi和he霍huo爾er兩liang種zhong推tui力li器qi,它ta們men在zai本ben質zhi上shang是shi相xiang同tong的de,都dou是shi用yong電dian能neng將jiang惰duo性xing氣qi體ti氙xian氣qi電dian離li,形xing成cheng由you離li子zi和he電dian子zi組zu成cheng的de等deng離li子zi體ti,其qi中zhong離li子zi在zai電dian場chang作zuo用yong下xia加jia速su噴pen出chu,產chan生sheng推tui力li。
王敏說,電推進消耗的推進劑僅為化學推進的十分之一。一顆典型的5噸重的化學推進通信衛星,其中3噸是燃料,2噸有效重量;如果換成全電推進,則隻需300公斤推進劑。
“rucidailaidehaochuxianeryijian,weixingzhongliangjianqinghou,keyiyijianshuangxingfashe,yekeyiyongbianyidexiaohuojianfashe,dadajieshenglefashefeiyong,huozhekeanzhuanggengduoyouxiaozaihe,zengqiangweixinggongneng。”王敏說。
采用全電推技術後,燃料攜帶量將不再成為衛星壽命的約束,通信衛星的設計壽命將突破目前15年的上限,達到18至20年。
專家說,全電推進的主要不足是推力小,目前僅為化學推進的幾千分之一,一般不會應用到諸如運載火箭、快速入軌航天器等領域,但作為衛星、飛船、星際探測器的姿態、軌道控製的推力器,以及星際航行的動力,其優勢無可比擬。
電(dian)推(tui)進(jin)更(geng)具(ju)商(shang)業(ye)價(jia)值(zhi)的(de)應(ying)用(yong)是(shi)在(zai)通(tong)信(xin)衛(wei)星(xing)領(ling)域(yu)。此(ci)外(wai),由(you)於(yu)更(geng)省(sheng)燃(ran)料(liao),電(dian)推(tui)進(jin)在(zai)深(shen)空(kong)探(tan)測(ce)中(zhong)的(de)應(ying)用(yong)越(yue)來(lai)越(yue)受(shou)到(dao)重(zhong)視(shi)。電(dian)推(tui)進(jin)探(tan)測(ce)器(qi)可(ke)以(yi)飛(fei)得(de)更(geng)遠(yuan),探(tan)測(ce)更(geng)多(duo)目(mu)標(biao)。
目前國際上已發射5顆電推進深空探測器。其中,日本“隼鳥”號是世界上第一個到達小行星采樣並返回地球的航天器。正在探測穀神星的美國“黎明”號是世界上第一個能對兩顆小行星詳細探測的航天器。
目前,中國電推力器的功率達到1千瓦至5千瓦量級。中國空間技術研究院計劃在2020年完成50千瓦量級大功率推力器的關鍵技術攻關。如果將40個這樣的推力器組成陣列,可讓300噸量級的飛船在200天左右到達火星。