在太空进行新能源测试

环境

一段时间以来,用其他类型的机动装置取代航天器化学引擎的竞争一直在进行。例如,日本新创公司 Pale Blue 最近就提出了一种新的示范方案。 

化学推进是目前最可靠、最强大和使用最广泛的航天器推进方式,但根据飞行任务的寿命,发动机和推进剂,即火箭燃料,会占用很大的质量和空间。为了满足越来越多的小型卫星的需要,科学家们希望有一种占用空间和重量更小的推进系统,他们正在把研究方向转向利用等离子体、核或电力推进,以及水蒸气来开发创新的解决方案。 

2023年1月3日,SpaceX公司的猎鹰9号火箭将114颗小型卫星送入轨道,其中包括EYE1或星球1号,这是一颗卫星,也被称为立方体卫星,体积为一个60厘米的立方体。这颗卫星由索尼公司所有,与日本航天局和东京大学合作开发,旨在应用户要求拍摄地球表面的高质量照片。 

vaisseau spatial volant dans le ciel

为了将自己送入最终轨道,这颗仅重约十公斤的小卫星在一台使用水蒸气作为燃料的发动机的帮助下进行了移动。制造该发动机的日本新创公司 Pale Blue 表示,首次操作非常成功。这家新公司开发的发动机与离子发动机的工作原理相同,可以将离子加速到非常高的速度。 

水蒸气被磁场加速,磁场破坏水蒸气分子,将水蒸气转化为等离子体,等离子体是带正电荷的离子和带负电荷的电子的混合物。然后离子被排出,产生推力,使卫星移动。离子发动机(苍蓝公司开发的水发动机是其衍生产品)正在迅速发展,但主要使用氙气(最稀有、最昂贵的惰性气体之一)。到目前为止,很少有卫星使用水蒸气作为燃料。 

其中一个例子是PTD-1立方体卫星,这是美国国家航空航天局开发的一颗演示卫星,用于测试小型卫星的新推进方法,其发动机将水分子分离成二氢和二氧分子,然后再由传统的化学发动机燃烧。另一颗以水蒸气为动力的卫星是日本宇宙航空研究开发机构和东京大学开发的 EQUULEUS 卫星,它是 2022 年 11 月执行的 Artemis 1 号任务的一部分。

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