当然在霍尔推进器领域,虽然我国已经率先在天和号核心舱这样的载人航天器上使用了霍尔推进器,我国在霍尔推进器领域的实力和国际先进水准是有一定差距存在。回顾我国在霍尔推进器领域的技术研究其实是很早的,在1959年霍尔推进器技术被提出后,我国在上世纪60年代末期就开始了相关技术的研究,上世纪七八十年代受外部因素影响下中断了近20年十佳,直到1999年我国才正式重启离子推进技术中的霍尔推进器再研发,到2004年首台200毫米氙离子推进器样机问世,才正式宣告我们重新回到了离子推进器这条路上来。

我国的霍尔推进器在世界上处于什么水平?

我国的霍尔推进器在世界上处于什么水平

不到一周前也就是今年4月29日上午11时许,我国在海南文昌航天发射中心,利用长征五B遥二运载火箭发射的天和号核心试验舱,其采用的姿态控制发动机就采用了我国自主研制的LIPS-300型霍尔推进器,该电推进发动机早前已经在实践20系列卫星上取得了成功测试,而此次天和号核心舱装备霍尔电推技术后,这不仅是霍尔电推首次用在载人航天器上,更代表了天和号核心舱和整个天宫空间站在未来几十年的服役生涯内,将具备更加强大的姿态轨道控制能力和降低对货运补给能力的优势。

航天技术诞生已经半个世纪之久了,在过去的半个多世纪中航天器虽然种类越来越多、性能越来越强大、使用场景也越来越广阔,但是航天器的动力系统却没有发生较大的改变,时至今日绝大部分航天器依然使用的是传统的液体火箭发动机,因为航天器不管是卫星还是飞船、空间站在轨运行期间受地球引力或者其他星球引力影响,其运行轨道会受到变化,继而影响航天器的正常运行,比如绕地卫星受地球引力影响轨道高度会越来越低,并最终与大气层摩擦、坠毁在大气层内。

所以为了保证绕地航天器的正常运行,所有航天器在正常绕轨运行期间,都需要定期打开自身发动机加速、以抬升运行轨道高度,那么受限于绕地航天器自身搭载的燃料有限,对于大型的空间站、飞船而言,还可以通过多次货运补给增加燃料的方式延长其运行寿命。但是对于体型较小的卫星而言,受限于自身搭载的燃料有限,近地轨道运行的卫星普遍运行寿命只有五六年左右,寿命这么短的原因就在于其距离地球更近、受到的引力更大、需要更加频繁的打开发动机加速,所以燃料消耗的很快,以至于五六年后燃料消耗完了,但是自身其他设备依然处于正常工作状态还是得退役。

对于运行在更高轨道上的其他航天器,比如运行在地球同步、太阳同步等高轨道上的大型通讯、气象卫星而言,其虽然运行的轨道高度更高,受到地球的引力影响更小,同时更加细长的弧形轨道也使得其在正常运行期间能够尽可能的借助太阳或者其他星球的引力加速、从而节省和降低自身燃料消耗,继而延长其运行寿命。但是受限于运载火箭自身发射载荷等原因限制,高轨道运行的卫星等航天器除了部分航天器可以利用“太空摆渡车”将其从星箭分离后的近地轨道一路运送到预定高轨道外,大部分卫星在近地轨道附近星箭分离后,没有太空摆渡车的帮助下,就只能打开自身发动机来加速并不断抬升运行轨道高度、并最终抵达运行的高轨道,那么对于这类需要依靠自身动力前往预定运行轨道的卫星而言,在轨道爬升的过程中会消耗很多燃料,无形中降低了其预定运行寿命。

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