新一代离子发动机创造了新的推力记录

 作者:繁侬     |      日期:2018-01-09 01:02:05
作者:David Shiga(图片来源:美国国家航空航天局)一台离子发动机打破了美国国家航空航天局测试中总推力的记录成功的测试意味着该引擎可用于未来的NASA任务离子发动机通过加速带电原子或离子通过电场起作用,从而沿相反方向推动航天器它们在任何给定时刻提供的推力非常小,大致等于抵抗地球引力所需的力但是它们可以使用非常少的燃料在太空中连续运行多年,最终提供比化学火箭更大的提升星期四发射的黎明任务配备了美国宇航局的第一代离子发动机,称为NSTAR Dawn的三个NSTAR发动机将允许它到达小行星带并绕两个不同的小行星绕轨道停放该机构还在测试更先进的离子发动机,称为NASA的进化氙气推进器(NEXT),其产生的推力是NSTAR发动机的2.5倍现在,NEXT打破了记录,提供了比以往任何离子引擎更多的“总冲动”总冲量是发动机为航天器提供的总加速度的量度这是将发动机推力乘以发射时间的结果 NEXT发动机现已发射超过12,000小时(500天),提供超过1000万牛顿秒的冲动,比任何离子发动机都要多在此期间,它已经以氙气的形式处理了超过245公斤的燃料,这是离子发动机的创纪录数量离子发动机在磨损之前可以处理的燃料量是至关重要的,因为航天器上的离子发动机需要一次点火多年之前的估计表明,NEXT发动机在其使用寿命期间可以安全地处理450千克燃料尽管一台NSTAR发动机在之前的测试中处理了235千克燃料,但NSTAR的燃油吞吐量仅为150千克美国宇航局位于美国俄亥俄州克利夫兰的美国宇航局格伦研究中心的NEXT首席研究员迈克帕特森说:“这项测试验证了NEXT技术在各种NASA太阳系探测任务中的应用,以及地球空间商业企业的潜力” NEXT可以完成对土星卫星泰坦的任务如果任务包括轨道飞行器和着陆器,则需要大约20千瓦的发动机功率才能到达那里 “我们可以通过一系列三个推进器和一个备用推进器来实现这一目标,”格伦的NEXT项目经理Scott Benson告诉“新科学家”杂志尽管NSTAR和NEXT都使用氙气作为推进剂,但NEXT可以更有效地加速氙离子,与NSTAR的最大值92 mN相比,可提供高达236毫牛顿的推力日本隼鸟航天器用于小行星Itokawa的离子发动机使用22 mN,而欧洲航天局的SMART-1月球探测器使用的离子发动机使用70 mN与NSTAR的因子5相比,NEXT的推力也可以变化11倍这意味着它可以降低到更低的水平,因为它离太阳更远,并且接收的阳光更少,使其能够在比NSTAR更远的距离上运行尽管离子发动机刚刚开始在科学探测器上经常使用,但它们多年来一直是科幻小说的常见现象美国加利福尼亚州帕萨迪纳市美国宇航局喷气推进实验室的黎明航天工程师马克雷曼提醒记者,最近在星球大战电影中使用的离子发动机新闻发布会上 “如果你还记得Darth Vader和邪恶帝国用来对抗反叛联盟的TIE战士,TIE代表'双离子发动机',”他说 “嗯,Dawn做的星球大战TIE战斗机更好,