新華網(wǎng)北京6月9日電(記者喻菲)吹一口氣產(chǎn)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,只要不斷地“吹”,讓速度隨時間累積。
盡管電推力器產(chǎn)生的推力目前仍十分輕微,卻可以讓人類以更低的成本進入太空,因而被國際宇航界列為未來十大尖端技術之一,成為人類進軍更遙遠深空的利器。
推進系統(tǒng)是人類航天發(fā)展的基石。國際上電推進技術嚴格保密。繼美、俄、歐、日后,中國依靠自主研發(fā),已經(jīng)掌握這項當前最先進的空間推進技術,并希望進軍國際電推進通信衛(wèi)星市場。
中國空間技術研究院通信衛(wèi)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年前后發(fā)射第一顆全電推進通信衛(wèi)星,為國土及周邊區(qū)域提供寬帶通信數(shù)據(jù)傳輸服務。
在此之前,中國預計將在2016年底發(fā)射一顆混合推進通信衛(wèi)星,其中化學推進用于轉移軌道變軌,電推進用于同步軌道定點位置保持。此外,在未來的中國空間站上,也會使用電推進系統(tǒng)。
專家介紹,電推力器主要包括離子和霍爾兩種推力器,它們在本質上是相同的,都是用電能將惰性氣體氙氣電離,形成由離子和電子組成的等離子體,其中離子在電場作用下加速噴出,產(chǎn)生推力。
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(wèi)星,其中3噸是燃料,2噸有效重量;如果換成全電推進,則只需300公斤推進劑。
“如此帶來的好處顯而易見,衛(wèi)星重量減輕后,可以一箭雙星發(fā)射,也可以用便宜的小火箭發(fā)射,大大節(jié)省了發(fā)射費用,或者可安裝更多有效載荷,增強衛(wèi)星功能。”王敏說。
采用全電推技術后,燃料攜帶量將不再成為衛(wèi)星壽命的約束,通信衛(wèi)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(wèi)星、飛船、星際探測器的姿態(tài)、軌道控制的推力器,以及星際航行的動力,其優(yōu)勢無可比擬。