Zenno Astronautics 的 Superertorquer 姿态控制系统利用太阳能驱动的超导磁体在卫星上产生推力。该系统最近在轨道上进行了测试。(图片来源：Zenno Astronautics) 新西兰公司 Zenno Astronautics 测试了一种基于超导磁体的首次推进器，以维持卫星在太空中的位置。超导磁体可以将太阳能直接转化为动量，提供不需要燃料的加速度来源，但直到最近，这项技术由于过于庞大和复杂，无法装载在卫星上。现状已不再如此。Zenno Astronautics 是奥克兰大学的一个衍生公司，已经在加利福尼亚初创公司 Impulse Space 建造的 Mira 卫星上飞行了其新的“Supertorquer”系统。测试于去年 11 月 Mira 卫星在 SpaceX Transporter 12 任务发射后不久开始，验证了这个如鞋盒大小的设备的优异表现，Zenno Astronautics 的首席执行官兼创始人 Max Arshavsky 向 Space.com 表示：“这是一项技术，可以使航天器在太空中不剧烈翻滚并指向正确的方向。” Arshavsky 说：“该装置有多个超导磁体，位于不同的轴上。当我们给磁体供电时，它们会产生一个磁场，与地球的磁场相互作用，因为我们可以控制卫星上的磁场，我们可以控制它相对于地球的旋转方式。” 超导磁体由超导线圈制成，这些线圈具有零电阻，因此可以传导比正常电线更大的电流。更大的电流转化为更强的磁力。然而，有一个条件：超导材料需要被冷却到极低的温度才能获得它们的奇妙特性。在地球上的实验室中，冷却需要液氦或液氮等低温液体罐。这些无法在卫星上使用。相反，该系统必须将周围的所有热量排放到外太空中。Arshavsky 说：“这些磁体需要在零下 200 摄氏度[-328 华氏度]下工作。”“但是，尽管太空是寒冷的，卫星实际上并不寒冷。它大约是20摄氏度，非常温暖，因为我们对着太阳。” 超导磁体的外壳包裹在多层绝缘材料中，并配备了热泵，可以去除系统中的所有多余热量。每当卫星需要推动时，超导线圈会启动，从卫星的太阳能电池板上提取电能。Arshavsky 说：“它将太阳能直接转化为有用的工作。能量是在太空中丰富的唯一资源，您可以用它来激活磁体，从而创造出一个磁加速装置。这让您获得了无燃料的加速。” Zenno Supertorquer 将成为世界上第一个用于太空的超导产品。它定于在 SpaceX Transporter-15 上发射，目前计划于 2025 年 11 月 28 日进行发射。未来，Zenno Astronautics 计划发射更大的系统，这可以使航天器仅利用其太阳能供电的超导磁体在太空中对接或进行近距离操作。 Arshavsky 设想强大的磁体未来可以仅用太阳能推动航天器前往月球和火星的任务。“一旦在太空中拥有超导技术，您就可以创建非常强的磁场，并可以将其用于各种用途，”他说。“您可以在太空中快速加速物体，或完全改变卫星的轨迹，而不需要燃料。” Arshavsky 说：“我们基本上致力于消除对地球资源的所有依赖，以便我们能够在太空中建立可持续的产业。” 强大的超导磁体还可以为航天探险者在月球逗留或深入太空旅行期间遇到的致癌宇宙辐射问题提供解决方案。“当我们去太空时，辐射会对我们造成伤害，而这些超导磁体可以在航天器周围创建磁场伞，以保护内部，”Arshavsky 说。“因此，我们可以保护太空中的人免受辐射。” Zenno Astronautics 公司计划在今年晚些时候的一个未公开任务上飞行一个较大的演示器。Tereza 是一位总部位于伦敦的科学和技术记者，渴望成为小说作家以及业余体操运动员。她曾在《工程与技术》杂志担任记者，为《生活科学》、《Space.com》、《专业工程》、《Via Satellite》和《Space News》等多家出版物做自由撰稿，并担任过欧洲空间局的产假科学编辑。