将在2020年前后发射第一颗全电推进通信卫星

尽管电推力器产生的推力目前仍十分轻微，却可以让人类以更低的成本进入太空，因而被国际宇航界列为未来十大尖端技术之一，成为人类进军更遥远深空的利器。

推进系统是人类航天发展的基石。国际上电推进技术严格保密。继美、俄、欧、日后,中国依靠自主研发,已经掌握这项当前最先进的空间推进技术,并希望进军国际电推进通信卫星市场。

明年将发射混合推进通信卫星

中国空间技术研究院通信卫星副总设计师王敏在接受记者专访时说,中国将在2020年前后发射第一颗全电推进通信卫星,为国土及周边区域提供宽带通信数据传输服务。

在此之前,中国预计将在2016年底发射一颗混合推进通信卫星,其中化学推进用于转移轨道变轨,电推进用于同步轨道定点位置保持。此外,在未来的中国空间站上,也会使用电推进系统。

可提高通信卫星设计寿命

专家介绍,电推力器主要包括离子和霍尔两种推力器,它们在本质上是相同的,都是用电能将惰性气体氙气电离,形成由离子和电子组成的等离子体,其中离子在电场作用下加速喷出,产生推力。

王敏说,电推进消耗的推进剂仅为化学推进的十分之一。一颗典型的5吨重的化学推进通信卫星,其中3吨是燃料,2吨有效重量;如果换成全电推进,则只需300公斤推进剂。

“如此带来的好处显而易见,卫星重量减轻后,可以一箭双星发射,也可以用便宜的小火箭发射,大大节省了发射费用,或者可安装更多有效载荷,增强卫星功能。”王敏说。

采用全电推技术后,燃料携带量将不再成为卫星寿命的约束,通信卫星的设计寿命将突破目前15年的上限,达到18至20年。

越来越多应用在深空探测中

电推进更具商业价值的应用是在通信卫星领域。此外,由于更省燃料,电推进在深空探测中的应用越来越受到重视。电推进探测器可以飞得更远,探测更多目标。

目前国际上已发射5颗电推进深空探测器。其中,日本“隼鸟”号是世界上第一个到达小行星采样并返回地球的航天器。正在探测谷神星的美国“黎明”号是世界上第一个能对两颗小行星详细探测的航天器。

目前,中国电推力器的功率达到1千瓦至5千瓦量级。中国空间技术研究院计划在2020年完成50千瓦量级大功率推力器的关键技术攻关。如果将40个这样的推力器组成阵列,可让300吨量级的飞船在200天左右到达火星。