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Image credit: ESA

欧洲太空署成功试验以空气为「工质」的电力推进系统

可以协助低地轨卫星抵抗空气阻力,延长服役期间。

Andy Yang
2018 年 3 月 8 日, 中午 12:01
ESA

传统的电力推进系统大多以氩、氙等气体为「工质」,达成高效率、但低推力的推进系统。这里之所以说工质,而不是燃料,是因为电力推进系统其实是把储存的氩、氙离子化后,再用电力产生的磁场将它们朝某个方向「射」出去,利用这点微小的反作用力来前进。这种系统的优点是能量来源不是化学能,而是电力,因此可以以较少的工质来达成维持推进的效果,对每一点重量都要斤斤计较的卫星来说,特别有吸引力。

然而,就算已经节省了重量,终究携带的工质还是有限的,对于常处在低地轨道上的卫星来说,它们要不停地对抗空气阻力,就算阻力在数百公里的高空微不足道,但时间久了一样可以把卫星拖低高度,需要不时地发动一下推进器,来增高轨道。等到工质用光后,还是只有坠回地球一途。


欧洲太空署这次的发明,就是解决了工质的难题,直接从四周的太空中,收集那一点点的空气来作为工质。经测试,虽然低地轨道上的空气密度极低,但已经足够维持卫星本身对抗空气阻力了。换言之,搭载这套系统的卫星只要电力供应不中断,就算在低地轨道上也能长时间滞留,不用担心会逐渐烧毁了呢。

不过,目前的测试仅是在地面受控制的环境中进行,到底在太空中是不是也能顺利使用,还要再进一步的实地测试才能知道。但它的基本原理其实是可以用在地球大气(以氮、氧为主)以外的其他气体中,因此说不定未来火星、金星、甚至是更远的外太阳系星体,只要有大气的地方卫星都不再需要担心空气阻力了呢。

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