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    氙氣Xe--離子推進(jìn)技術(shù)

    2011-10-30 14:59:48

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      離子推進(jìn)器是新一代航天動力裝置,它利用加速裝置將離子高速噴出以提供反沖力,可用于衛(wèi)星姿態(tài)控制和軌道修正。典型應(yīng)用有歐盟的“智能一號”,它的心臟即為太陽能離子發(fā)動機(jī),可將太陽能轉(zhuǎn)化為電能,再通過電能電離惰性氣體原子,噴射出高速氙Xe離子流,為探測器提供主要動力。
     
      傳統(tǒng)的火箭是通過尾部噴出高速的氣體實(shí)現(xiàn)向前推進(jìn)的。離子推進(jìn)器也是采用同樣的噴氣式原理,但是它并不是采用燃料燃燒而排出熾熱的氣體,它所噴出的是一束帶電粒子或是離子。它所提供的推動力或許相對較弱,但關(guān)鍵的是這種離子推進(jìn)器所需要的燃料要比普通火箭少得多。只要離子推進(jìn)器能夠長期保持性能穩(wěn)定,它最終將能夠把太空飛船加速到更高的速度。
      相關(guān)技術(shù)目前已經(jīng)應(yīng)用到一些太空飛船上,比如日本的“隼鳥”太空探測器和歐洲的“智能1號”太空船等,而且技術(shù)已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步。未來最有希望成為更遠(yuǎn)外太空旅行飛船推進(jìn)器的可能就是VASIMR等離子火箭。這種火箭與一般的離子推進(jìn)器稍有不同。普通的離子推進(jìn)器是利用強(qiáng)大的電磁場來加速離子體,而VASIMR等離子火箭則是利用射頻發(fā)生器將離子加熱到100萬攝氏度。在強(qiáng)大的磁場中,離子以固定的頻率旋轉(zhuǎn),將射頻發(fā)生器調(diào)諧到這個頻率,給離子注入特強(qiáng)的能量,并不斷增加推進(jìn)力。試驗(yàn)初步證明,如果一切順利,VASIMR等離子火箭將能夠推動載人飛船在39天內(nèi)到達(dá)火星。
     
        離子推進(jìn)器將電能和氙氣轉(zhuǎn)化為帶正電荷的高速離子流,金屬高壓輸電網(wǎng)對離子流施加靜電引力,離子流獲得加速度,加速后的離子使推進(jìn)器獲得時速高達(dá)143201千米的速度,推動航天器前進(jìn)。離子發(fā)動機(jī)的燃燒效率比常規(guī)化學(xué)發(fā)動機(jī)的高大約10倍。
     

    離子推進(jìn)器
    離子推進(jìn)器

    可行性:數(shù)年后或?qū)?shí)現(xiàn)。
    傳統(tǒng)的火箭是通過尾部噴出高速的氣體實(shí)現(xiàn)向前推進(jìn)的。離子推進(jìn)器也是采用同樣的噴氣式原理,但是它并不是采用燃料燃燒而排出熾熱的氣體,它所噴出的是一束帶電粒子或是離子。它所提供的推動力或許相對較弱,但關(guān)鍵的是這種離子推進(jìn)器所需要的燃料要比普通火箭少得多。只要離子推進(jìn)器能夠長期保持性能穩(wěn)定,它最終將能夠把太空飛船加速到更高的速度。
    相關(guān)技術(shù)目前已經(jīng)應(yīng)用到一些太空飛船上,比如日本的隼鳥太空探測器和歐洲的智能1太空船等,而且技術(shù)已經(jīng)取得了很大的進(jìn)步。未來最有希望成為更遠(yuǎn)外太空旅行飛船推進(jìn)器的可能就是VASIMR等離子火箭。這種火箭與一般的離子推進(jìn)器稍有不同。普通的離子推進(jìn)器是利用強(qiáng)大的電磁場來加速離子體,而VASIMR等離子火箭則是利用射頻發(fā)生器將離子加熱到100萬攝氏度。在強(qiáng)大的磁場中,離子以固定的頻率旋轉(zhuǎn),將射頻發(fā)生器調(diào)諧到這個頻率,給離子注入特強(qiáng)的能量,并不斷增加推進(jìn)力。試驗(yàn)初步證明,如果一切順利,VASIMR等離子火箭將能夠推動載人飛船在39天內(nèi)到達(dá)火星。
    離子推進(jìn)器對氙氣Xe的品質(zhì)有極高的要求,特別是顆粒度控制和純度控制上。
     
     
     
     

     

     

     

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