欧空局研发出用空气做推进剂的推进器 有望让卫星永久在近地轨道运行

据美国太空网近日报道，欧洲空间局（ESA）首次测试了一种新型吸气式电推进器，这款推进器最大的亮点是它所用的推进剂不是化学物质，而是空气！

想像一下，一个可以用空气做推进剂的推进器还会有原料耗尽的时候吗？太空里空气可是有的，所以这个推进器有可能让近地卫星“长生不老”，永远在轨运行！再往远了想，那就顺便把火星之旅推进剂问题也解决了。

TechPunk之前给大家解释过两种推进器，一种是化学推进器，顾名思义，这种推进器要用化学物质做推进剂。

但是由于效率低下，能源耗费量太大，而且装上化学物质的推进器非常沉重，所以化学推进器慢慢的就不那么受欢迎了。

取代它的是电推进器，它效率更高。然而，目前的电力推进系统仍要使用推进剂（如氙气）。

你知道不，氙气是一种稀有气体，很难搞到的，数量有限不说，成本还贼高。所以用电推进器卫星也免不了坠毁的风险。

它就使用了电推系统，40 千克氙让它活跃了 5 年之久，但用完这些工质它也就只能坠落了。

因此，卫星的待机时间受限于携带的推进剂数量，而卫星能携带的推进剂有限。而且为了抵消大气阻力，在距离地球表面几百公里范围内运行的卫星消耗的推进剂更多。

总结一下，前面说的这两种推进器都有一个致命的弱点，那便是所依赖的推进剂数量有限，而且在太空中，推进剂若是用没了，那卫星便失去了动力，就像手表没了电，转不动了。

而一旦卫星转不动了，它也就到寿数了，坠落或是沦为无数的太空垃圾之一，污染太空环境。所以，科学家们一直在探索，怎么才能让卫星“长生不老”呢？

思索了好多年，如今新星诞生！这可是见证历史的时刻！ESA 研制出了一款新型电推进系统，能从地球大气层顶部攫取空气分子。

吸气电推想像图

空气分子被压缩成等离子体，施加电场（电力可从太阳能电池板获得）可为等离子体流加速，从而为卫星提供推力，同志们，这个推进器用的推进剂是空气！空气能用完吗？

该项目负责人路易斯·沃尔波特（Louis Walport）解释，装上这个推进器的卫星会感应到何时动力不足，然后就猛吸低地球轨道的空气。

它会定期给卫星等航天器增压，提醒这哥们燃料用光了赶紧吸空气，别再坠毁了。

这么一来，“长生不老”还是难事儿？当然，该系统也能在火星大气层的外缘工作，收集那里的二氧化碳分子作为“燃料”。

波兰和意大利科学家在真空室中模拟了 200 公里高度的环境，成功对这一技术进行了测试。

在设计时最难突破的地方是如何研制新的进气道收集空气分子，波兰的 QuinteScience 公司解决了这个难题，设计出了进气道。

Sitael 公司研制了双级推进器，它既可以使用传统氙工质工作，这时发动机喷出蓝色的“尾焰”，设计上也可以使用空气分子。

普通电推尾焰

该公司对进气道和电推的匹配做了全面的计算机模拟，并成功将电推和进气道整合起来。

试验中发生器产生了氮氧混合的稀薄空气，吸气式电推吸入空气并喷出紫色火焰，最终获得了吸气式/冲压式电推的首次成功点火。

吸气电推尾焰

Sitael 公司进行了多次点火试验，都取得了成功。吸气式电推跳出了科幻小说和科研论文，在人们眼前完美亮相！

[1]:https://www.digitaltrends.com/cool-tech/esa-tests-air-fueled-ion-engine/