虽然现在全世界已发射了数量众多的近地轨道人造卫星,不过你知道吗?这些发射的人造卫星其实都有使用寿命,尽管这些人造卫星环绕着地球,但它们同样受到地球重力的影响,一旦自身的燃料耗尽后,它们将重新坠入地球,变成一堆经过大气层燃烧洗礼后的废旧物,届时这些太空飞行物不仅将变得没有剩余价值,而且坠落地球时还会影响到地面人类的安全。于是欧空局开始在人造卫星的动力系统上开始了探索研发新的动力推进系统。
任何人造卫星在太空停留或移动时都需要推力,推力的源动力一般由火箭的化学推力装置或电推进装置,电推进装置由于效率更高而倍受青睐,然而目前的电力推进系统依旧要使用如氙气等推进剂,人造卫星由于本身体积有限,所以能携带的推进剂本身数量也同样有所限制,而抵消行星的重力以及空气阻力,人造卫星需要消耗的推进剂数量更多。这就形成了一个两难的局面。
如今欧空局为了改善这一情况,研制出了新型推进器的推进系统,它能够从地球的大气层顶部获取空气分子,然后压缩这些空气分子让其成为等离子体,通过施加从太阳能电池板获得的电场电力为等离子体流加速,从而为人造卫星提供持续的推力,这样就能使人造卫星能在地球周围的极低海拔轨道上环绕运行很长一段时间。
该系统项目的负责人路易斯·沃尔波特描述到,当人造卫星动力不足时,可在低地球轨道吸取足够的空气,以便定期给人造卫星等航天器增压,保证人造卫星在燃料耗光的情况下不会因重力作用而坠毁,并可以最低的轨道高度飞行。该推力系统也能在火星的大气层外缘工作,收集那里的二氧化碳分子作为“燃料”。不过由于木星等地外行星风暴强烈,金星的环境气候恶劣,水星和月球没有大气层,所以这个推力系统目前还只适用于地球和火星。
科学家已在真空的试验中模拟了200公里高度的环境,并且成功对这一新推力系统进行了测试。沃尔波特说:“我们现在正考虑将这一技术应用到更多的潜在领域。”同时沃尔伯特还表示,由于只能在真空或接近真空的环境下运行,吸气推进器的工作高度能够低至160公里依旧正常运行。他还透露到使用空气作为推进剂为近地空间的探测任务开辟了新的领域,这样使用该系统的人造卫星可用于研究高分辨率的成像,研究行星大气层顶部的变化等各个任务。
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