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霍尔推进器

图片由SSL / ASU / P. Rubin / NASA / JPL-Caltech提供

大多数小行星是由岩石构成的,但150多年前,一位意大利天文学家发现普赛克明年夏天,美国国家航空航天局(NASA)将派遣一艘宇宙飞船对它进行研究。

普赛克小行星距离地球约3亿英里,在火星和木星之间绕太阳运行。它的形状像一个土豆,平均直径约140英里。

美国宇航局怀疑普赛克是一个早期行星的镍铁内核。如果是这样的话,我们就有可能通过研究小行星来了解地球的核心以及类似地球的类地行星的形成。

仅此一点就足以让这次任务变得激动人心。

更让人兴奋的是,普赛克飞船将是第一个进入深空的飞船霍尔推进器如果推进系统能在这次任务中证明自己,它将开启一个更廉价的深空探索世界。

101年电力推进

大多数航天器将气体从尾部排出,产生推力,推动它们前进。你可以把它想象成一个充满空气的气球,释放喷嘴,空气逸出,气球就会朝相反的方向飞行。

化学火箭通过燃烧燃料产生废气。这就产生了很大的推力,这在火箭升空时很有用,需要很大的能量才能摆脱地球引力。

然而,化学燃料非常重,要把更多的化学燃料运送上去需要更多的燃料不受地球引力。成本会迅速上升。

化学推进器并不是唯一的推进不过,也有其他的选择电力推进其中效率最高的一种被称为离子推进器。

离子推进器利用电力(通常来自太阳能电池板)从中性气体的原子中移除电子。它会产生离子,这些离子可以通过磁场或电场来定向。然后,推进器可以利用这些磁场将离子加速出航天器后部,从而产生推力。

离子推进器不如化学推进器那么强大。大多数生产0.5牛顿关于推力:如果你想象一个四分之一的重量压在你的手掌上,你就会知道那是多么的小。

然而,这一推力足以影响航天器的轨道,而且由于离子推进器比化学推进器更省油,它们经常被用来纠正航天器的位置通信卫星在地球轨道。

大厅推进器

一个霍尔推进器是一种更高效,更强大的离子推进器——在实验室里,他们已经生产了多少5。4牛顿的力-部分归功于一种更简单的设计,允许在一个位置产生和加速离子。

与标准离子推进器相比,更高的效率和功率使霍尔推进器成为更具成本效益的推进选择。如今,霍尔推进器被用于控制数百个近地物体,包括SpaceX的我们的互联网卫星。

2003年,欧洲航天局甚至发射了一个宇宙飞船霍尔推进器将环绕月球运行,但即将到来的普赛克小行星任务将是首次在深空测试霍尔推进器技术。

“当你超越地球轨道时,这总是一件大事,”制造普赛克推进系统的Maxar科技公司的高级副总裁罗伯特·柯比姆说,NASA在新闻发布会上说

“当你离太阳越远,你从太阳能电池板产生的能量就会越少,”他继续说。“辐射环境将会有所不同,问题是我们能否让这些推进器持续运转那么长时间。”

“赛姬”号预计将于2022年8月发射,并于2026年抵达目的地。然后,它将花21个月的时间绕赛姬小行星运行,收集有关其属性的数据。

如果霍尔推进器能在这项任务中证明自己,其他推进器也会跟进——可能会给天文学家提供一种更便宜的方式来近距离观察深空物体。

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