離子推進器即將測試,兩個月可到火星

2021-02-15 徐德文科學頻道

X3離子推進器是一種強大的霍爾推進器,推進劑(最常見的是氙氣)被電場和磁場離子化加速來產生推力,比傳統化學推進劑更清潔,更安全,燃燒效率更高,只是推力和加速能力較差,科學家們正在努力使其變得更為強大。

X3離子推進器直徑80釐米,重230公斤,設計最大功率達200千瓦。幾個月前,NASA的工程師在測試中打破了幾項離子推進器的記錄,產生的推力達5.4牛頓,打破了此前3.3牛頓的記錄,運行電流250安培,是原記錄112安培的兩倍多,並且以102千瓦的功率運行,稍高於此前的98千瓦。

經過數月的研究完善,X3推進器即將在春季進行100小時測試,並且擺脫輔助設備及真空設備,與動力處理系統集成,一旦成功,將可能成為未來火星任務的極佳選擇。根據此前的測算,用離子推進器的飛行器將達到40公裡/秒的速度,只需兩個多月就可到達火星,而且所需燃料僅為化學燃料的十分之一,可以說是一個革命性的太空引擎。

科學家們認為,火星任務至少需要200千瓦的X3離子推進器。在低功率水平下,比如單個X3推進器,非常適合移動大量貨物,這樣可以提前將貨物運往火星,並返回開始下一個任務;而在高功率水平下,比如3臺X3捆綁在一起,完全可以將太空人送往火星。X3離子推進器還可以調整功率,有7種發射配置及2千瓦到200千瓦的功率範圍,非常靈活。

看來經過多年的技術積累,美國的火星探索即將取得革命性的飛躍,獵鷹重型火箭的發射成功,良好競爭的私人太空公司,強大的科學家團隊,面向未來的科學精神而不是沉溺過去的固步自封,其它國家若不及時調整策略,迎頭趕上,或許在登月過後的登陸火星競賽中,同樣會造就一個孤獨的領頭羊。世界還落在後面,有人已先走了,是不是有些蒼涼的感覺?希望我們都能向公眾傳播更多的科學知識,畢竟面向未來,我們看到的是希望,一味回首過去,只會自怨自艾,消磨理想和意志。

相關焦點

  • 78天到火星!NASA神秘離子推進器再創紀錄
    雖然馬斯克的火星物流是建立在目前最便宜最可靠的可回收火箭基礎上,時間成本卻是令人難以承受的,每趟火星之旅即使是單程也需要花費將近一年的時間,更不用說沿途的宇宙射線,很可能讓你的火星之旅變成天堂之旅,再也回不到這個豐腴的物質世界。不過現在好了,NASA已經成功測試了神秘的離子推進器X3,創紀錄地產生了5.4牛頓的推力,可以在超過100千瓦的功率下運行。
  • NASA發明了史上最強的離子推進器,20年內可送人類去火星
    原標題:NASA發明了史上最強的離子推進器,20年內可送人類去火星 導語:圖說科技,用圖片感知科技大事件 01 NASA發明史上最強離子推進器,或20年內將人類送上火星 圖|NASA離子引擎測試 Credit:NASA 圖|發出藍色火焰的引擎或將把人類送去火星 Credit:JPL/ NASA
  • 離子推進器太空點火測試成功 BepiColombo將順利前往水星
    幫助歐洲宇航局(ESA)將 BepiColombo 飛行器送入水星軌道的離子推進器,已經順利邁出了在太空中進行首次測試的關鍵一步。
  • NASA測試離子推進器:已連續工作五年半
    騰訊科技援引國外媒體報導內容顯示,NASA目前正在測試的一款頗具科幻色彩的離子推進器,這款先進的動力裝置已經連續運行了五年半的時間,也創造了一項新的世界紀錄,科學家認為該動力可以用於未來外層空間的探索,滿足太陽系內行星際空間飛行的要求。
  • NASA推出最強離子推進器,人類20年內登陸火星,馬斯克表示等不了
    之前,NASA的工程師在測試中打破了幾項離子推進器的記錄,產生的推力達5.4牛頓,打破了此前3.3牛頓的記。,運行電流為250安培,是原記錄112安培的兩倍多,並且以102千瓦的功率運行,稍高於此前的98千瓦。離子推進器,也叫離子發動機,具有推力小、效率高、比衝高等特點,是空間電推技術的一種,廣泛應用於衛星、太空飛行器的飛行、變軌及位置保持等。
  • 科學家發明超級離子推進器:打破NASA紀錄
    到目前為止,離子推進器主要用於深空探測器和通信衛星等太空飛行器,比如黎明號就使用了離子推進器前往穀神星騰訊太空訊 據國外媒體報導
  • NASA開始測試離子推進器:動力是現在3倍 能推動小行星
    ­  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。
  • 英媒:歐洲航天局測試新型離子推進器
    參考消息網3月8日報導英媒稱,歐洲航天局測試了一種全新的電子推進器,可以從稀薄的大氣中得到助推力。據英國《每日郵報》網站3月6日報導,這種吸氣式推進器可以從高層大氣中拉動分子,意味著配有這項技術的衛星可以在低軌道上運行數年。報導稱,作為全世界首個試驗,這支團隊在一個真空室中發射了這個設備,模擬其在海拔200公裡上的表現。
  • 美新型離子火箭推進器連續運轉5年半 刷新世界紀錄
    據美國宇航局網站報導,該部門研發的一種新型離子推進器已連續運轉5年半,創造了一項新的世界紀錄。它的測試時間是所有太空推進系統驗證計劃中最長的,已經達到了進入宇宙試驗的標準。這種發動機的價值在於可以消耗極少的工質長期持續的在宇宙中提供推動力,實現超遠距離宇航,也可用於長期在軌工作的衛星進行姿態調整。據悉,中國在去年12月升空的「實踐9號」衛星上也測試了類似的動力裝置。
  • 人類抵達火星更進一步:NASA透露最新離子引擎系統
    9月2日消息,據英國每日郵報報導,目前,美國宇航局和引擎製造商Aerojet Rocketdyne的工程師透露稱,目前正在共同研製一種先進離子引擎,使人類登陸火星更進一步。這種引擎叫做「霍爾推進器(Hall Thruster)」,它使用電場和磁場來電離氙氣,並驅逐離子產生推進力。這項引擎技術比傳統化學火箭更清潔、更安全、更省燃料,但是該引擎的推力和加速度相對較低。
  • 美國離子推進器連破紀錄!甩傳統火箭幾條街,我國會再次拿下嗎?
    隨著空天技術高速發展,傳統的化學燃料推進器已無法滿足現有需求,離子推進器正逐漸成為最有發展潛力的替代品。
  • NASA披露離子發動機新突破 有望實現送人上火星
    11月2日消息,據英國《每日郵報》報導,日前,來自NASA和美國密西根大學的工程師們公布了一個在離子發動機研發方面突破了紀錄的測試,該離子發動機的設計初衷是讓它實現帶人類登上火星。「火星計劃即將來臨,我們已經知道霍爾推進器在太空中能夠運行得很好,」X3離子推進器研發項目的首席工程師亞歷克·加利莫爾(Alec Gallimore)這樣說道。「無論是在燃料經濟性方面,實現用最少的能量和推進劑在一年半載內完成設備的運送,還是在速度方面,更快地將飛船機組人員運送至火星,霍爾推進器都有待進一步的優化。」
  • 美國宇航局揭示一種「將人帶入火星的引擎」—霍爾推進器
    美國國家航空和宇宙航行局(NASA)和噴氣火箭發動機公司(AeroJetRocketdyne)的工程師們透露,在一種旨在將人類送上火星的激進離子引擎上,向前邁出了一大步。它被稱為霍爾推進器,它利用電場和磁場電離氣體,如氙氣,並排出離子產生推力。
  • 測試離子推進器?美媒猜測X-37B神秘在軌任務
    儘管X-37B軌道試驗飛行器的任務屬於絕密,但哥倫比亞廣播公司報導稱,該飛行器將由「獵鷹9」號火箭的第二級推進器送入較低軌道。  經過11年的研發,X-37B軌道試驗飛行器於2010年4月首次發射。今年5月,X-37B在繞軌飛行718天並完成第4次太空任務後返回佛羅裡達。
  • 強大的離子推進器將執行NASA的DART任務
    為了抵達這一雙星系統,DART將依靠功能強大的離子推進器,稱為NASA的進化氙推進器(NEXT-C)。(圖片來源:Naidu et al., AIDA Workshop,2016)發動機由兩個主要部件組成:推進器和動力處理單元(PPU)。NEXT-C正在為這次任務做準備,包括性能和環境方面的一系列測試。該推進器經過振動、熱真空和性能測試後,與PPU集成。它還經受了模擬的太空飛行條件:發射過程中的極端振動以及太空中的極端寒冷。
  • NASA離子電推系統取得新進展 功率元件測試大成功
    Aerojet Rocketdyne 與來自 Glenn Research 和噴氣動力實驗室的 NASA 工程師們通力協作,剛剛完成了為 NASA 建造的先進電力推進系統(AEPS)—— 13 kW 霍爾推進器的早期系統集成測試。 這一進展,為該項目的後續發展鋪平了道路。
  • 打破太陽系枷鎖:霍爾推進器
    積跬步至千裡離子推進器雖然噴口速度比化學發動機快一個數量級,但噴出來的東西實在太少,算到最後推力實在小的可憐,所以都用「毫牛」做單位,和放屁的力氣差不多。因此從地面到太空還得靠化學火箭,到了太空才是離子推進器的舞臺。
  • 打破太陽系枷鎖:霍爾推進器
    積跬步至千裡離子推進器雖然噴口速度比化學發動機快一個數量級,但噴出來的東西實在太少,算到最後推力實在小的可憐,所以都用「毫牛」做單位,和放屁的力氣差不多。因此從地面到太空還得靠化學火箭,到了太空才是離子推進器的舞臺。
  • 我國首款大功率霍爾推進器通過測試,推力達牛級以上
    趣味探索 在過去幾十年裡,因為引擎技術短板,國人只能觀看西方國家的一個個遠程太空飛行器升空,探索比月球更遙遠的星球,比如,火星
  • 我國牛級霍爾推進器通過測試,證明我國具備遠航能力
    趣味探索 在過去幾十年裡,因為引擎技術短板,國人只能觀看西方國家的一個個遠程太空飛行器升空,探索比月球更遙遠的星球,比如,火星、水星、木星、冥王星甚至是太陽系外的星際空間。