據(jù)美國宇航局網(wǎng)站報道，該部門研發(fā)的一種新型離子推進器已連續(xù)運轉5年半，創(chuàng)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(tǒng)驗證計劃中最長的，已經(jīng)達到了進入宇宙試驗的標準。這種發(fā)動機的價值在于可以消耗極少的工質長期持續(xù)的在宇宙中提供推動力，實現(xiàn)超遠距離宇航，也可用于長期在軌工作的衛(wèi)星進行姿態(tài)調整。據(jù)悉，中國在去年12月升空的“實踐9號”衛(wèi)星上也測試了類似的動力裝置。
 

美宇航局NEXT火箭發(fā)動機已連續(xù)進行5年半連續(xù)工作測試
 
NASA離子推進器創(chuàng)持續(xù)工作時間新紀錄
 
據(jù)國外媒體報道，美國宇航局的先進離子推進火箭發(fā)動機已經(jīng)連續(xù)運轉5年半之久，就此創(chuàng)造一項新的世界紀錄。這臺發(fā)動機是迄今為止所有太空推進系統(tǒng)驗證計劃中測試時間最長的。它是一種太陽能電動推進器，可應用于一系列科學研究領域，其中就包括深空探索任務。
 
目前，美國宇航局正在克利夫蘭的格倫研究中心實施進化氙氣推進器計劃(以下簡稱NEXT)，研制這種推進器便是其中的一部分。NEXT計劃旨在研制新一代電動推進系統(tǒng)，包括功率處理、推進劑管理和其他組件。憑借連續(xù)運轉超過4.8萬個小時，這臺發(fā)動機創(chuàng)造了一項新紀錄。不久后，這項已經(jīng)持續(xù)數(shù)年的測試便將畫上一個句號。
 
NEXT項目首席研究員邁克爾-帕特森表示：“我們將在這個月底主動終止這項測試。這臺推進器一直滿負荷運轉，壽命和性能已經(jīng)超出了所有預想中的科學任務的要求。”這種高效發(fā)動機是進行深空探索任務的完美之選。它是一種太陽能電動推進器，利用航天器的太陽能電池板產(chǎn)生的電量加速氙推進劑，速度可達到每小時9萬英里(約合每小時14萬公里)。這種推進方式的效能遠遠超過傳統(tǒng)的化學燃料火箭發(fā)動機。
 

離子發(fā)動機噴口，其推力不足一張紙的重量
 
在格倫研究中心的一個真空測試室進行的耐久性測試過程中，這臺發(fā)動機消耗了大約870公斤氙推進劑。這一數(shù)量聽起來似乎很多，但所產(chǎn)生的總沖量卻相當于1萬多公斤常規(guī)火箭推進劑。這臺接受測試的發(fā)動機的核心電離室在格倫研究中心制造，離子加速總成由加利福尼亞州的航空噴氣發(fā)動機-洛克達因公司設計制造。
 
洛克達因公司高級太空計劃部門副總裁朱利-范-科萊克表示：“美國宇航局研制了新一代大功率大陽能電動推進系統(tǒng)，將提高我們國家未來實施科學研究和人類太空探索任務的能力?！庇詈骄值男⌒行翘剿饔媱澮矊⒉捎眠@種推進系統(tǒng)。這項計劃旨在搜尋對地球構成潛在威脅的小行星，捕獲其中威脅最大的小行星或者改變其飛行軌道。
 
什么是“離子推進器”
 
利用原子的猛烈撞擊，使原子外層的電子外脫離原子核飛出來，成為帶電的離子，用高壓電場將這些離子加速到每小時15萬公里的速度，高速離子流從噴口噴出，推動火箭前進。這也是一種小功率的火箭，它的壽命很長，可以在10年以上的時間內(nèi)連續(xù)提供小推力。先用大功率的化學火箭將飛行器送入環(huán)繞地球的軌道，然后用這種小推力火箭去執(zhí)行各種特殊任務。一個16噸的飛船，在離子火箭的推動下，不斷加速，只需三年便可到達土星。美國從1964年7月研制這種火箭，第一臺離子火箭推力僅為0.3牛。前蘇聯(lián)也從1966年10月開始進行試驗。在今后的宇宙航行中，這種小推力火箭將發(fā)揮重要作用。
 

1967年研制成功的離子電火箭目前是各國爭相研制的新型動力
 
離子電火箭是一種高比沖(高噴氣速度)、長壽命的新型高效衛(wèi)星或飛船用發(fā)動機，美國1998年發(fā)射升空的“深空一號”電火箭工作時，是將經(jīng)過電場數(shù)周甚至數(shù)月加速后的離子，以每小時10.46萬公里的速度噴射出去的力量反推前進。盡管粒子產(chǎn)生的推力僅相當于一頁紙的重量，但是在太空微重力環(huán)境下，一點點力就可以發(fā)揮相當大的作用：連續(xù)不斷的推動使“深空一號”的時速每天提高25至32公里，連續(xù)300天增加推力就可將時速提高到9700公里。
 
中國的離子火箭2015年投入正式實用
 
我國首顆民用新技術試驗衛(wèi)星“實踐九號”的A星搭載510所自主研制的離子電推進系統(tǒng)，率先于2012年11月7日9時10分和12時28分成功進行了兩次在軌點火試驗，各穩(wěn)定工作3分鐘、4分鐘，實現(xiàn)了我國首臺離子電火箭在軌工作?！敖?jīng)測算，系統(tǒng)性能完全滿足推力40兆牛、比沖3000秒、束流發(fā)散角15度、工作壽命10000至15000小時的指標要求，達到了國際先進水平?！庇诎裁裥π?，“成功的那一刻，突然而至的喜悅和長時間緊張后的如釋重負交織在一起，我們的一名設計師流出了鼻血，自己都沒發(fā)覺?！?br> 

中國電推進試驗設備
 
“實踐九號”在軌的3年間，510所離子電火箭將完成200次既定點火任務和拓展試驗，為長壽命、高可靠離子電推進系統(tǒng)的研制積累經(jīng)驗和數(shù)據(jù)?！斑@次驗證的是離子電推進的最小組成系統(tǒng)(干重約140千克)。中心是離子電火箭，電源處理單元和推進劑貯供子系統(tǒng)分別為它供電、供氣，控制單元負責控制協(xié)調系統(tǒng)工作，接受和記錄地面指令和遙測指令，另外還有供電轉接盒?！睆?zhí)炱礁嬖V記者，國外從預研成功到首次空間飛行試驗的周期大約是8到10年，而510所只用了4年半。
 
“國家和所里在離子電火箭試驗設備上的投入已有一兩億。‘實踐九號’上，集中搭載了‘八五’、‘九五’、‘十五’期間的預研成果，對效果進行演示驗證，下一步將投入應用?！庇诎裁駥Υ顺錆M期待。王潤福透露，“到2015年，510所離子電火箭有望正式進入型號應用”。
 
在我國航天計劃中，我國的新一代同步地球軌道衛(wèi)星位置保持、近地小行星探測、全電推進衛(wèi)星、重力場測量衛(wèi)星，甚而是火星以遠的深空探測中，510所的離子電推進系統(tǒng)將大有可為?！拔覈?020年前后要建成空間站，有別于俄羅斯‘和平號’等大型空間站，如果采用離子電火箭，每年2噸左右的推進劑將降至200公斤，大大降低了貨運飛船補給任務?！睆垈ノ恼f。510所于2010年率先承擔了我國第一顆電推進衛(wèi)星型號任務，在“東方紅三B”衛(wèi)星平臺上用離子電火箭完成南北位保(位置保持)使命，并進入初樣鑒定產(chǎn)品研制階段；在深空探測飛行器型號論證中，經(jīng)反復比對論證，我國小行星探測總體單位也于今年3月決定使用它承擔深空探測主推進任務。
 
“我國首次小行星探測航天器方案中，擬探測3顆近地小行星。航天器首先飛掠第一顆并拍照，接著靠近、環(huán)繞第二顆，離開后飛向第三顆并著陸，進行近距離觀測和載荷的在線分析?！睆?zhí)炱酵嘎丁?/p>