中国研发新型电推利器 可送300吨级飞船到火星

无限制

    吹一口气产生的力，可以熄灭一支蜡烛，也可以在太空中送航天器去火星，只要不断地“吹”，让速度随时间累积。

    尽管电推力器产生的推力目前仍十分轻微，却可以让人类以更低的成本进入太空，因而被国际宇航界列为未来十大尖端技术之一，成为人类进军更遥远深空的利器。

    推进系统是人类航天发展的基石。国际上电推进技术严格保密。继美、俄、欧、日后，中国依靠自主研发，已经掌握这项当前最先进的空间推进技术，并希望进军国际电推进通信卫星市场。

    中国将在2020年前后发射第一颗全电推进通信卫星，为国土及周边区域提供宽带通信数据传输服务。

    在此之前，中国预计将在2016年底发射一颗混合推进通信卫星，其中化学推进用于转移轨道变轨，电推进用于同步轨道定点位置保持。此外，在未来的中国空间站上，也会使用电推进系统。

    电推力器主要包括离子和霍尔两种推力器，它们在本质上是相同的，都是用电能将惰性气体氙气电离，形成由离子和电子组成的等离子体，其中离子在电场作用下加速喷出，产生推力。

    电推进消耗的推进剂仅为化学推进的十分之一。一颗典型的5吨重的化学推进通信卫星，其中3吨是燃料，2吨有效重量；如果换成全电推进，则只需300公斤推进剂。

    如此带来的好处显而易见，卫星重量减轻后，可以一箭双星发射，也可以用便宜的小火箭发射，大大节省了发射费用，或者可安装更多有效载荷，增强卫星功能。

    采用全电推技术后，燃料携带量将不再成为卫星寿命的约束，通信卫星的设计寿命将突破目前15年的上限，达到18至20年。

    全电推进的主要不足是推力小，目前仅为化学推进的几千分之一，一般不会应用到诸如运载火箭、快速入轨航天器等领域，但作为卫星、飞船、星际探测器的姿态、轨道控制的推力器，以及星际航行的动力，其优势无可比拟。

    电推进更具商业价值的应用是在通信卫星领域。此外，由于更省燃料，电推进在深空探测中的应用越来越受到重视。电推进探测器可以飞得更远，探测更多目标。

    目前国际上已发射5颗电推进深空探测器。其中，日本“隼鸟”号是世界上第一个到达小行星采样并返回地球的航天器。正在探测谷神星的美国“黎明”号是世界上第一个能对两颗小行星详细探测的航天器。

    目前，中国电推力器的功率达到1千瓦至5千瓦量级。中国空间技术研究院计划在2020年完成50千瓦量级大功率推力器的关键技术攻关。如果将40个这样的推力器组成阵列，可让300吨量级的飞船在200天左右到达火星。