NASA開始測試離子推進器:動力是現在3倍 能推動小行星

2020-11-25 閩南網

­　　美國航空航天局（NASA）的工程師正在對太陽能電力推進系統進行測試，希望進一步推動對太空深處的探索計劃。

­　　NASA的格倫研究中心（Glenn Research Center，GRC）剛發布了一張圖片，顯示了一臺即將在真空室進行地面測試的霍爾推進器。

­　　據介紹，這種推進器具有的動力是現有系統的三倍，而在真空室內進行的實驗將模擬太空環境，使工程師們能評估該系統的實際表現。

­　　NASA的工程師彼得·皮特森（Peter Peterson）正在為霍爾推進器的測試做準備

­　　在圖片中，NASA的工程師彼得·皮特森（Peter Peterson）正在為推進器的測試做準備。NASA官方表示，該推進器在未來的深空探測中「至關重要」。這臺推進器的全稱為「磁屏蔽的霍爾效應火箭」（Hall Effect Rocket with Magnetic Shielding，HERMeS），運行功率為12.5千瓦，比現有的任何系統都要強勁得多。

­　　NASA計劃將這些推進器與太陽能電力推進（solar electric propulsion，SEP）系統結合起來，使未來的深空探索的成本效益更高，所用的推進燃料比其他系統少10倍左右。

­　　太陽能電力推進系統可以將太陽能板陣列獲得的太陽能轉化為電能，然後用這些電能對推進劑進行離子化和加速，以提供推動力。NASA表示，與目前的化學推進技術相比，這項新技術可以使太空飛行中的燃料效率提高10倍左右，所提供的動力也將是現有電力推進系統的兩倍以上。

­　　這種霍爾效應推進器裝備有先進的磁屏蔽護盾，可以起到防止侵蝕的作用，確保推進器能在一次任務過程中提供「溫和但不間斷」的動力。在NASA的「小行星重定向自動化任務」（Asteroid Redirect Robotic Mission，ARRM）中，將會有多臺霍爾推進器一起使用，運行功率達到40千瓦，加上太陽能電池板陣列，總功率可達50千瓦。

­　　在飛往近地小行星（near-Earth asteroid，NEA）的過程中，小行星重定向任務中的自動化組件將採用世界上最先進和最高效的太陽能電力推進系統。近地小行星是指太陽系內軌道近日點小於1.3天文單位的小行星。

­　　小行星重定向任務分為兩個部分，分別使用自動探測器和載人飛船對小行星進行研究，主要目的是為深空探測打基礎，演示未來前往火星時所需的關鍵技術。據估計，該任務將耗費大約14億美元，還不包括預計於2021年12月進行發射的費用。

­　　NASA計劃將這些推進器與太陽能電力推進（solar electric propulsion，SEP）系統結合起來

­　　NASA計劃發射一艘自動太空船前往這顆小行星，並在上面打造一個供太空人工作生活的基地。這艘自動太空船將把小行星拖到月球軌道，使其成為載人火星任務前進行各項準備的場所。NASA還計劃對這顆小行星進行大約一年的研究，測試多種未來有可能會拯救地球免受小行星撞擊的技術。

­　　小行星重定向任務的載人部分預計於2026年發射，目前該部分還處於早期概念階段。2016年夏季，NASA批准繼續進行小行星重定向任務，其下一階段的工作便是設計和開發任務所需的自動化探測器部分。

­　　根據計劃，該任務的目標小行星要到2020年才能正式選定，而NASA目前正在用小行星2008 EV5作為參考，同時繼續搜尋潛在的候選小行星。

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    2019年有個大新聞，日本隼鳥二號探測器在3億公裡外的小行星成功取樣，用的就是微波離子發動機，採用微波電離。在小行星降落、採樣、上升，一氣呵成。離子推進器的原理和結構並不複雜，但問題也很多。離子推進器其實算不上很黑的黑科技，深空飛行已經普遍採用。一般而言，離地球200萬公裡開外就算「深空」，在這種地方，笨重的化學火箭就是根廢柴。2007年美國的Dawn黎明號小行星探測器，3臺離子推進器，推力92毫牛，累積飛行11年69億公裡。
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