[新科學(xué)家網(wǎng)站2006年7月26日?qǐng)?bào)道] NASA正在試驗(yàn)的離子發(fā)動(dòng)機(jī),其功率是以往發(fā)動(dòng)機(jī)的數(shù)倍。它能夠把航天器送往土衛(wèi)六。
離子發(fā)動(dòng)機(jī)的原理是:將氣體(通常采用氙氣)原子中的電子移除,并加速離子穿越電場(chǎng)。離子在發(fā)動(dòng)機(jī)尾部產(chǎn)生推力。
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在預(yù)定時(shí)間內(nèi),這些發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的推力遠(yuǎn)小于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的推力。但發(fā)動(dòng)機(jī)可使燃料更為有效地燃燒,并提供穩(wěn)定的推力,能夠把航天器送往外太陽系。
NASA曾在“外層空間”-1(Deep Space 1)上試驗(yàn)了離子發(fā)動(dòng)機(jī),該任務(wù)于1998年發(fā)射,造訪了一顆小行星,并到達(dá)距太陽2.03億公里遠(yuǎn)的彗星。此項(xiàng)任務(wù)采用的是NSTAR發(fā)動(dòng)機(jī),它的功率不足以進(jìn)行更遠(yuǎn)的航行。
NASA的新型發(fā)動(dòng)機(jī)被稱作漸進(jìn)式氙氣推進(jìn)器(NEXT),產(chǎn)生的推力是NSTAR 發(fā)動(dòng)機(jī)的2.5倍,并將能夠?qū)崿F(xiàn)更加雄心勃勃的任務(wù)。這一發(fā)動(dòng)機(jī)由美國(guó)Aerojet公司建造。
減速
像NSTAR一樣,NEXT使用氙氣作為推進(jìn)劑,并利用太陽能電池組從太陽光中獲取能量。但是NEXT的離子發(fā)動(dòng)機(jī)具有更有效的獲取和加速能力。并且,NEXT可改變11個(gè)系數(shù)的推力,而NSTAR只有5個(gè)系數(shù)。這意味著在遠(yuǎn)離太陽且獲得少量太陽光的時(shí)候,NEXT可以降低速度。
溫度試驗(yàn)
首個(gè)NEXT發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)在NASA格倫研究中心通過了初步試驗(yàn),并已運(yùn)往NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。在那里工程師們將試驗(yàn)NEXT發(fā)動(dòng)機(jī)在太空中適應(yīng)溫度極限的能力。
NASA格倫研究中心負(fù)責(zé)人Benson希望,能夠在2007年9月結(jié)束試驗(yàn),這樣NASA將能夠考慮離子發(fā)動(dòng)機(jī)參與的未來任務(wù),比如飛往土衛(wèi)六或木星。土衛(wèi)六任務(wù)將發(fā)射一個(gè)軌道器和一個(gè)著陸器。要到達(dá)那里,需要一臺(tái)功率在20千瓦左右的發(fā)動(dòng)機(jī)。Benson稱,我們可裝載3個(gè)推進(jìn)器和1個(gè)備用推進(jìn)器,以實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)。