超越現役最強,NASA 完成新款高功率離子引擎測試
NASA 近日完成一款新型鋰燃料離子引擎測試,功率比 NASA 目前安裝於靈神星軌道器的最先進離子引擎強 25 倍。隨著進一步開發,新款推進器能大力支援人類前往火星的任務。
離子引擎與燃燒化學推進劑的常見推進器大不同,前者利用電磁場加速離子(帶電原子)並從噴嘴噴出提供推力,因此通常被視為「電力推進」。雖然離子推進系統起始速度很慢,但這類引擎推力可逐漸增加最終實現高速需求,且使用的推進劑量比化學火箭少 90%,能減輕太空船重量並降低發射成本。
現役太空船搭載的最強大離子引擎為 NASA 靈神星(Psyche)任務,其引擎速度最終能達每小時 200,000 公里。
多數離子引擎使用氙氣作為推進劑,但近日 NASA 完成一款以鋰金屬氣體做為推進劑的新型離子引擎原型測試,功率高達 120 KW,超過此前所有離子引擎。
該引擎屬於「磁電漿動力推進器(Magnetoplasmadynamic thruster,MPD)」,將離子化的氣體填入加速腔,以電場和磁場做為動力源,電荷流過磁場中的電漿體產生羅倫茲力,使電漿體加速排出腔室。
在 2 月 24 日進行的 5 次試射中,團隊不僅證明 MPD 推進器工作原理,也順利達到目標功率,研究人員目標未來幾年將功率提升至 500 KW~ 1 MW,進一步打造能以 4 MW 電功率加速離子的離子引擎,為載人火星太空船奠定新推進方式。
隨著核推進與新型鋰電推進器發展,離子引擎技術可能為太空領域帶來巨大飛躍。
NASA Tests New Electric Thruster, Finds It Could Power Crewed Mars Mission
NASA’s Lithium-Fed Nuclear Thruster Flares to Life in First of Its Kind Test
(首圖來源:NASA)