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 Thruster breakthrough? New 2-in-1 propulsion system is about to get an in-space test

推进系统的突破?新的双模推进系统即将进行太空测试

Space.com2026年6月9日 20:00

这四个飞行单元的电喷推进器由麻省理工学院航天推进实验室交付给NASA,准备即将进行的绿色推进双模(GPDM)任务。(图片来源: Amelia Bruno/MIT) 在小型卫星上放置所有设备,尤其是燃料,通常是一个挑战,但新的推进系统可能会让这变得更容易。麻省理工学院(MIT)的一项研究建议,单一推进剂可以为电推进器和化学推进器提供动力,而不是为每种推进器提供单独的燃料。如果一切顺利,这一想法将很快进行太空测试。 "如果你能在一个小包里拥有化学和电推进,那就是两全其美," 领导这项新研究的MIT前博士后学生Amelia Bruno在6月1日的大学声明中表示。"这为小型卫星开展更多科学研究、更多观察和更多有趣的任务开辟了新的可能,所有这一切都可以在一个更小、更便宜的平台上进行。" 这项研究借鉴了美国空军的燃料研究,并部分由NASA资助。该航天局的绿色推进双模立方体卫星将在11月之前发射,看看在地面上已进行过测试的推进系统和单推进剂在太空中是否也能良好运行。该任务将为更远离我们星球的任务提供一个有价值的演示,NASA的政策目标是人类任务的最终目的地是火星。"NASA希望进一步向深空扩展,以支持未来的机构目标。这些活动的主要驱动因素包括研究和开发新型先进的推进系统和能力," 在立方体卫星任务中,NASA官员写道,去年这项任务预计将在2025年10月发射。该任务使用的绿色单推进剂,在《推进与动力》杂志上进行的MIT新研究中进行了测试,基于美国空军先前的研究。该推进剂称为ASCENT,或高级航天器能量非毒性推进剂。这种燃料被宣传为比通常用于在太空中进行重大机动的高效肼更环保或更少有毒,但处理时却是危险的。ASCENT还在2019-20年期间的NASA绿色推进注入任务中进行了太空测试(当时燃料被称为AF-M315E;根据开发它的空军研究实验室的说明,后来已重命名)。更重要的是,ASCENT尽管最初设想用于在重大空间移动(如轨道插入)期间快速消耗燃料的化学推进器,但也可能适用于电喷推进器。这些推进器旨在对航天器的轨迹进行小幅长期调整。这些微型(拇指至硬币大小)的推进器使用电场加速液体推进剂颗粒。加速使推进剂以喷雾的形式被喷射到太空中(因此得名)。新的MIT研究似乎表明,一种燃料可以满足不同航天器的需求。工程师们测试了ASCENT在地面上与电喷推进器的性能,使用一个设置在试验台上的立方体卫星模型,该设备在真空室中通过磁悬浮模拟太空的自由浮动环境。团队尝试了不同的电压水平,并检查了喷雾在操纵和旋转立方体卫星时的能力。"与我们通常的电喷推进剂相比,ASCENT在推力方面能够提供类似的性能," Bruno说。"现在我们知道我们的推进器与ASCENT一起工作,我们可以开始思考如何让它们变得更好。" 虽然NASA的关注点在于遥远的目的地,但ASCENT也可以重新用于更靠近地球的任务。例如,小型卫星可以利用这种推进剂在地球观测任务期间节省燃料,特别是在被要求迅速调整以应对快速变化的天气事件时。"假设有一场风暴即将来临,而你希望部署你的立方体卫星星座以观察一个地点," 研究共同作者、MIT航天推进实验室的主任Paulo Lozano在同一声明中说。"你可以选择快速发送它们,或慢速发送,这取决于观察的性质。而实现这一点的唯一方法是如果你有两种推进系统,而这现在是可能的。"

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