離子推進器,又稱,其原理是先將氣體電離,然後用將帶電的離子加速後噴出,以其反作用力推動火箭。這是目前已實用化的火箭技術中,最為經濟的一種。
離子推進器將電能和氙氣轉化為帶的高速離子流,金屬高壓輸電網對離子流施加,離子流獲得加速度,加速後的離子使獲得時速高達143201千米的速度,推動前進。的燃燒效率比常規化學發動機的高大約10倍。
新型離子推進器研製計劃是在“深空”1號探測器任務成功完成的基礎上制定的。1998年美國發射一個以驗證先進飛行技術為目的的“深空”1號探測器。該探測器由一個直徑3.048分米的離子推進器提供動力,在為期20個月的飛行任務期間,航天器達到了12711千米的時速。 “深空”1號飛行任務的成功是向大功率離子推進的廣泛應用邁出的第一步。與“深空”1號離子發動機相比,NASA更高效能氙推進離子發動機可攜帶的有效載荷要多得多,壽命更長一些。
太空內推進計劃尋求研製先進的推進技術,以便極大降低NASA近期或中期科學任務的成本、減少質量和縮短行進時間。
離子發動機,也就是通常所說的“”,其原理也並不複雜,被電離成粒子,在電磁場中加速,高速噴出。從發展趨勢來看,美國的研究範圍幾乎覆蓋了所有型別的電推力器,但以離子發動機的研製為主,在其中扮演了最活躍的角色。最近它有一項規模很大的計劃,即“太陽電推進技術應用及準備計劃”。1998年10月美國航宇局發射的“深空”1號率先實現了以離子發動機系統為主推進,這標誌著電推進的應用進入了一個嶄新階段。“深空”1號在離子推進系統工作期間,其自主能夠根據太陽電池陣產生電能的模型和器載裝置功耗的情況,選擇推力器的節流級,調節推力大小。在一般情況下,彈道機動和中途修正也由離子推進系統來執行。
已經將電推進作為未來十大尖端技術之一。目前法國正在研製穩態等離子體推力器,歐空局準備應用氙。歐空局向月球發射探測器的目的之一就是驗證如何利用離子推進技術把未來的探測器送入繞水星執行的軌道。
俄羅斯的穩態等離子體推力器得到了實際應用。日本的電弧加熱式推力器已在空間上透過在軌測試。
目前,國際電推進研究物件還擴充套件到了一些採用新的工作原理的推進方案,如採用微加工工藝成型的微型離子器、採用等離子體氣體聚變的推力器等。而所有這些專案大多得到了政府和大公司的資金支援。
國際上核推進技術的研發也已嶄露頭角。核推進火箭提供的最大速度增量可達到每秒22千米,可以大大縮短探測器到達月球的時間。運用核推進火箭,探測器到達土星的飛行時間只需要3年,而傳統航天器則要花費7年的時間。核推進火箭非常安全而且有利於環保,這一點與人們平時的想象相反,因為發射時,放射性並不強。載有核的空間探測器可作為普通化學火箭頭部的有效載荷被髮射出去,當有效載荷進入(即大約800千米以上)時,核反應堆開始工作。
製造發動機所需的技術並非遙不可及。目前美國已經設計出一種小型核動力火箭發動機,稱為微型核反應堆發動機,大約還要6~7年可製造出來。美國航宇局最近表示,它近期在月球探測技術方面想做的主要是加速包括核能推進在內的新推進技術的研發工作。在美國航宇局2003財年預算草案中,有4650萬美元用於核推進研究;有7900萬美元用於航天器核反應堆研製。
在月球探測中,縮短到達月球的時間,使能以較少的推進劑攜帶更多的觀測儀器等要求,都會使電推進、核推進等高效推進技術成為最重要的技術而得以更快地發展。
高效能源變換技術將朝著小型、輕便太陽電池方向發展。在傳輸技術方面,未來將開發微波或鐳射能源傳輸技術,包括從衛星到,從月球上的到月球探測器等的能源傳輸。
由於傳統控制技術越來越難以滿足航天器月球探測任務多樣性和姿態控制、軌道控制的高效能指標要求,先進航天國家早在20世紀80年代就著手發展航天器智慧自主技術,並在自己的空間探測計劃中逐漸增大了對智慧自主技術的投入力度。
歐空局較早就展開了在軌智慧自主技術的研究。美國航宇局“新盛世”計劃把智慧自主技術放在首位,旨在研製自主航天器,使能自主完成導航控制、資料處理、故障判斷和部分重構與維修工作,從而大大減少對地面測控、通訊等支援系統的依賴。俄羅斯和日本的航天研究機構,在自主技術方面也都開展了研發工作。印度宇航界也非常重視具有自主功能的軟體的開發。
先進航天國家在“戰略規劃→研究開發→型號應用”各個層次都非常重視探測器智慧自主技術。他們往往按照“走一步、看一步、想一步”的三步曲進行發展,即利用先進成熟技術做當前之事,與此同時大力開發試驗下一步先進技術,同時還要想到更遠的需求以便提早作技術發展的戰略規劃。
離子推進器缺點是它的推力很小,目前的離子推進系統只能吹得動一張紙,無法使太空船脫離地表,而且也需要很長的時間進行加速
離子推進器,又稱,其原理是先將氣體電離,然後用將帶電的離子加速後噴出,以其反作用力推動火箭。這是目前已實用化的火箭技術中,最為經濟的一種。
離子推進器將電能和氙氣轉化為帶的高速離子流,金屬高壓輸電網對離子流施加,離子流獲得加速度,加速後的離子使獲得時速高達143201千米的速度,推動前進。的燃燒效率比常規化學發動機的高大約10倍。
新型離子推進器研製計劃是在“深空”1號探測器任務成功完成的基礎上制定的。1998年美國發射一個以驗證先進飛行技術為目的的“深空”1號探測器。該探測器由一個直徑3.048分米的離子推進器提供動力,在為期20個月的飛行任務期間,航天器達到了12711千米的時速。 “深空”1號飛行任務的成功是向大功率離子推進的廣泛應用邁出的第一步。與“深空”1號離子發動機相比,NASA更高效能氙推進離子發動機可攜帶的有效載荷要多得多,壽命更長一些。
太空內推進計劃尋求研製先進的推進技術,以便極大降低NASA近期或中期科學任務的成本、減少質量和縮短行進時間。
離子發動機,也就是通常所說的“”,其原理也並不複雜,被電離成粒子,在電磁場中加速,高速噴出。從發展趨勢來看,美國的研究範圍幾乎覆蓋了所有型別的電推力器,但以離子發動機的研製為主,在其中扮演了最活躍的角色。最近它有一項規模很大的計劃,即“太陽電推進技術應用及準備計劃”。1998年10月美國航宇局發射的“深空”1號率先實現了以離子發動機系統為主推進,這標誌著電推進的應用進入了一個嶄新階段。“深空”1號在離子推進系統工作期間,其自主能夠根據太陽電池陣產生電能的模型和器載裝置功耗的情況,選擇推力器的節流級,調節推力大小。在一般情況下,彈道機動和中途修正也由離子推進系統來執行。
已經將電推進作為未來十大尖端技術之一。目前法國正在研製穩態等離子體推力器,歐空局準備應用氙。歐空局向月球發射探測器的目的之一就是驗證如何利用離子推進技術把未來的探測器送入繞水星執行的軌道。
俄羅斯的穩態等離子體推力器得到了實際應用。日本的電弧加熱式推力器已在空間上透過在軌測試。
目前,國際電推進研究物件還擴充套件到了一些採用新的工作原理的推進方案,如採用微加工工藝成型的微型離子器、採用等離子體氣體聚變的推力器等。而所有這些專案大多得到了政府和大公司的資金支援。
國際上核推進技術的研發也已嶄露頭角。核推進火箭提供的最大速度增量可達到每秒22千米,可以大大縮短探測器到達月球的時間。運用核推進火箭,探測器到達土星的飛行時間只需要3年,而傳統航天器則要花費7年的時間。核推進火箭非常安全而且有利於環保,這一點與人們平時的想象相反,因為發射時,放射性並不強。載有核的空間探測器可作為普通化學火箭頭部的有效載荷被髮射出去,當有效載荷進入(即大約800千米以上)時,核反應堆開始工作。
製造發動機所需的技術並非遙不可及。目前美國已經設計出一種小型核動力火箭發動機,稱為微型核反應堆發動機,大約還要6~7年可製造出來。美國航宇局最近表示,它近期在月球探測技術方面想做的主要是加速包括核能推進在內的新推進技術的研發工作。在美國航宇局2003財年預算草案中,有4650萬美元用於核推進研究;有7900萬美元用於航天器核反應堆研製。
在月球探測中,縮短到達月球的時間,使能以較少的推進劑攜帶更多的觀測儀器等要求,都會使電推進、核推進等高效推進技術成為最重要的技術而得以更快地發展。
高效能源變換技術將朝著小型、輕便太陽電池方向發展。在傳輸技術方面,未來將開發微波或鐳射能源傳輸技術,包括從衛星到,從月球上的到月球探測器等的能源傳輸。
由於傳統控制技術越來越難以滿足航天器月球探測任務多樣性和姿態控制、軌道控制的高效能指標要求,先進航天國家早在20世紀80年代就著手發展航天器智慧自主技術,並在自己的空間探測計劃中逐漸增大了對智慧自主技術的投入力度。
歐空局較早就展開了在軌智慧自主技術的研究。美國航宇局“新盛世”計劃把智慧自主技術放在首位,旨在研製自主航天器,使能自主完成導航控制、資料處理、故障判斷和部分重構與維修工作,從而大大減少對地面測控、通訊等支援系統的依賴。俄羅斯和日本的航天研究機構,在自主技術方面也都開展了研發工作。印度宇航界也非常重視具有自主功能的軟體的開發。
先進航天國家在“戰略規劃→研究開發→型號應用”各個層次都非常重視探測器智慧自主技術。他們往往按照“走一步、看一步、想一步”的三步曲進行發展,即利用先進成熟技術做當前之事,與此同時大力開發試驗下一步先進技術,同時還要想到更遠的需求以便提早作技術發展的戰略規劃。
離子推進器缺點是它的推力很小,目前的離子推進系統只能吹得動一張紙,無法使太空船脫離地表,而且也需要很長的時間進行加速