隨著越來越多、更大的衛星被送入軌道,航空航天業正在為更大的太空發動機做好準備。
「太空推進系統」是專門設計用於在衛星從火箭中釋放後在太空真空中運行的。
一月份,英國公司 Pulsar Fusion 測試了一台 10 kW 霍爾效應推進器,該公司聲稱這是英國有史以來測試過的同類引擎中最大的。
據該公司稱,它比傳統的 500 W 引擎大十倍以上,可以「發射新一代超級衛星」。
Pulsar Fusion 的新型霍爾效應推進器利用電磁場高速加速電離氣體,僅使用少量氣體即可產生推力。
Pulsar Fusion 執行長 Richard Dinan 告訴 Euronews Next:“我們談論的是每秒 30 公里的速度。因此,它比在太空中燃燒大罐火箭燃料要高效得多。”
在南安普敦大學進行的測試部分由英國航太局資助。
Pulsar Fusion 表示,隨著全球發射服務不斷擴大其能力,軌道有效載荷預計也會增加,對更大、更強大的太空推進系統的需求不斷增長。
「SpaceX 在證明可靠性和讓人們進入軌道方面做得非常出色。一旦你進入軌道並且被 SpaceX 送入軌道,你就得靠自己了,你需要一種不同類型的推進系統,」迪南說。
「我們這樣做的原因是因為需求非常明顯,需要更大的引擎。有航太局支持它表明這對他們來說也有意義」。
這些太空引擎只能在幾百萬度的極高真空中進行測試,這使得測試變得非常棘手。
迪南說:“它們在地球上製造如此困難的原因是,如果你想像必須在真空中測試它們,那麼你就必須抽出所有空氣。”
「如果這些引擎越大,它們掉落的氣體就越多。你必須跟上這一點。因此,當氣體從引擎中抽出時,你的真空機必須能夠跟上引擎」。
“電力推進系統是理想的選擇”
當化學火箭從地面發射時,它利用化學反應通過排出高速廢氣來產生推力。
一旦進入真空的太空,就需要高效率、快速的推進系統,因為如果在太空中使用地面火箭推進系統,燃料很快就會耗盡。
迪南說,現在所有進入和離開軌道的衛星都需要自己指定的推進系統,為此,電力是理想的選擇。
Pulsar Fusion 的霍爾效應推進器不使用化學反應,而是用氬氣點火,設計用於在軌道上使用氙氣和氪氣運行。
「這意味著這些引擎可以在那裡放置數年,並且可以用來將你的衛星放到正確的位置。而且你可能想要移動軌道或你可能想要脫離軌道,這意味著讓你的衛星返回軌道空間,當我們嘗試清理空間時,這也非常重要,」迪南說。
霍爾效應推進器現已投入商用,但需要針對任務進行客製化測試。
「既然我們實際上已經證明了引擎正在按預期工作,我們現在實際上正在與一些大客戶交談,他們將告訴我們他們想要多大的胃口,他們想要進行多少地面測試,因為它會非常昂貴, 」迪南說。
Pulsar Fusion 希望發射更大的衛星將有助於顯著改善太空採礦、探索和通訊。
「我認為目前很多衛星對小公司來說還不是很大......現在將東西放入太空的成本正在下降,」他補充道。
「人們談論採礦小行星,所有這些更令人興奮的任務現在可以開始真正可行地研究如何做到這一點。但他們將需要這些更大的引擎」。
根據太空基金會的最新報告空間報告去年,超過 2,800 顆衛星被發射入軌,比 2022 年增加了 23%。
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