經實驗室測試的新型離子引擎 事實證明,這項先進技術的功率是 NASA 最先進機器的 25 倍,有一天可以幫助人類到達火星。
離子引擎與燃燒化學燃料的傳統推進器有很大不同。透過使用電磁場,它們加速帶電離子。 原子 — 透過噴嘴排出以提供推力。因此,它經常被描述為使用“電力推進”,雖然它們一開始速度很慢,但這些引擎的推力可以累積增加以實現高速度。由於離子引擎比化學火箭少使用 90% 的火箭燃料,因此可以減輕太空船的品質並降低發射成本。如今,太空船上最強大的離子引擎歸美國太空總署所有。 精神使命 去 小行星 同名引擎可加速至每小時 124,000 英里(200,000 公里)。
在許多情況下,這些引擎的離子推進劑是氙氣。但研究人員一直在試驗使用金屬等離子體工作的離子發動機,現在一種稱為鋰饋電磁力推進器(MPD)的新型離子發動機原型已經通過了首次飛行測試。鋰饋電 MPD 產生強大的電流,與磁場相互作用以加速鋰離子。原型引擎在 NASA 噴射推進實驗室 (JPL) 的一個 26 英尺長(8 公尺)真空室內運行,該真空室稱為可凝金屬推進劑 (Comet) 真空工廠。原型引擎於2月24日完成了五次測試發射,產生高達120千瓦的功率,比Psyche離子引擎強大25倍。
噴氣推進實驗室高級研究科學家詹姆斯·波爾克在一份聲明中表示:“過去幾年設計和建造這些推進器是一系列測試中的第一步。” 陳述“這對我們來說是一個重要的時刻,因為我們不僅證明了推進器的工作原理。而且我們還達到了我們目標的能量水平。而且我們知道我們有一個很好的測試來開始解決擴展挑戰。”
隨著深空一號的發射,波爾克自 20 世紀 90 年代以來一直致力於離子引擎的研究。現在,他正在尋找新的目標。目標是在未來幾年內達到 500 千瓦至 1 兆瓦。除此之外,還生產出一種離子發動機,可以用高達 4 兆瓦的電力來加速離子。載有太空人的太空船可以使用多個這樣的離子引擎來到達紅色星球。 火星。
使用離子引擎的任務由 太陽 透過鬆開太陽能電池板。然而,這有兩個缺點。一是這些引擎無法在遠離太陽的室外運作。 太陽系另一件事是沒有真正巨大的太陽能電池板。可以創造的能量是有限的。
這就是美國太空總署正在研究所謂的太空核推進計畫的原因。 太空反應器一號自由度這將攜帶一個小 核分裂 太空任務中的反應器為離子引擎提供更多動力。希望 Space Reactor-1 Freedom 能夠在 2028 年底前發射,並迎來一小群小型旋翼機,統稱為“大雨「前往火星,而Space Reactor-1 Freedom將使用傳統的氙氣離子引擎。其目標是,太空核能與鋰饋電MPD推進器的發展融合,將具備將第一批太空人送上火星所需的能力。
自 1960 年代以來,離子引擎一直被用於太空任務,但直到 1998 年 NASA 的深空 1 號任務啟動後,該技術才被廣泛使用。 地球軌道 自那時以來,由離子引擎驅動的任務首次還包括美國太空總署的任務。 黎明 使命 穀神星 和 灶神星日本 隼鳥2號 美國太空總署小行星樣本返回任務 鏢 那個使命 與小行星 Dimorphos 相撞 以及歐洲太空總署的 SMART-1 任務 月亮 和 貝皮·科倫坡 使命在路上 汞現在,隨著新型核推進系統和鋰電 MPD 的發展,離子引擎技術可能是下一個重大飛躍。









