歐空局研發出用空氣做推進劑的推進器，有望讓衛星永久在近地軌道運行

據美國太空網近日報道，歐洲空間局（ESA）首次測試了一種新型吸氣式電推進器，這款推進器最大的亮點是它所用的推進劑不是化學物質，而是空氣！

想像一下，一個可以用空氣做推進劑的推進器還會有原料耗盡的時候嗎？太空里空氣可是有的，所以這個推進器有可能讓近地衛星「長生不老」，永遠在軌運行！再往遠了想，那就順便把火星之旅推進劑問題也解決了。

TechPunk之前給大家解釋過兩種推進器，一種是化學推進器，顧名思義，這種推進器要用化學物質做推進劑。

但是由於效率低下，能源耗費量太大，而且裝上化學物質的推進器非常沉重，所以化學推進器慢慢的就不那麼受歡迎了。

取代它的是電推進器，它效率更高。然而，目前的電力推進系統仍要使用推進劑（如氙氣）。

你知道不，氙氣是一種稀有氣體，很難搞到的，數量有限不說，成本還賊高。所以用電推進器衛星也免不了墜毀的風險。

它就使用了電推系統，40 千克氙讓它活躍了 5 年之久，但用完這些工質它也就只能墜落了。

因此，衛星的待機時間受限於攜帶的推進劑數量，而衛星能攜帶的推進劑有限。而且為了抵消大氣阻力，在距離地球表面幾百公里範圍內運行的衛星消耗的推進劑更多。

總結一下，前面說的這兩種推進器都有一個致命的弱點，那便是所依賴的推進劑數量有限，而且在太空中，推進劑若是用沒了，那衛星便失去了動力，就像手錶沒了電，轉不動了。

而一旦衛星轉不動了，它也就到壽數了，墜落或是淪為無數的太空垃圾之一，污染太空環境。所以，科學家們一直在探索，怎麼才能讓衛星「長生不老」呢？

思索了好多年，如今新星誕生！這可是見證歷史的時刻！ESA 研製出了一款新型電推進系統，能從地球大氣層頂部攫取空氣分子。

吸氣電推想像圖

空氣分子被壓縮成等離子體，施加電場（電力可從太陽能電池板獲得）可為等離子體流加速，從而為衛星提供推力，同志們，這個推進器用的推進劑是空氣！空氣能用完嗎？

該項目負責人路易斯·沃爾波特（Louis Walport）解釋，裝上這個推進器的衛星會感應到何時動力不足，然後就猛吸低地球軌道的空氣。

它會定期給衛星等航天器增壓，提醒這哥們燃料用光了趕緊吸空氣，別再墜毀了。

這麼一來，「長生不老」還是難事兒？當然，該系統也能在火星大氣層的外緣工作，收集那裡的二氧化碳分子作為「燃料」。

波蘭和義大利科學家在真空室中模擬了 200 公里高度的環境，成功對這一技術進行了測試。

在設計時最難突破的地方是如何研製新的進氣道收集空氣分子，波蘭的 QuinteScience 公司解決了這個難題，設計出了進氣道。

Sitael 公司研製了雙級推進器，它既可以使用傳統氙工質工作，這時發動機噴出藍色的「尾焰」，設計上也可以使用空氣分子。

普通電推尾焰

該公司對進氣道和電推的匹配做了全面的計算機模擬，並成功將電推和進氣道整合起來。

試驗中發生器產生了氮氧混合的稀薄空氣，吸氣式電推吸入空氣並噴出紫色火焰，最終獲得了吸氣式/衝壓式電推的首次成功點火。

吸氣電推尾焰

Sitael 公司進行了多次點火試驗，都取得了成功。吸氣式電推跳出了科幻小說和科研論文，在人們眼前完美亮相！

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

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