[科普中國(guó)]-我國(guó)自主研制的電推進(jìn)產(chǎn)品首次在航天器上得到正式應(yīng)用

新華社蘭州4月13日電（記者張文靜、王博）應(yīng)用LIPS-200離子電推進(jìn)系統(tǒng)的我國(guó)首顆高通量通信衛(wèi)星實(shí)踐十三號(hào)于12日發(fā)射成功。這是我國(guó)首次將電推進(jìn)技術(shù)正式應(yīng)用于通信衛(wèi)星推進(jìn)系統(tǒng)，將為我國(guó)高軌衛(wèi)星帶來革命性的技術(shù)突破。

該離子電推進(jìn)系統(tǒng)由蘭州空間技術(shù)物理研究所自主研制。據(jù)了解，該研究所開展電推進(jìn)技術(shù)研究已有43年歷史，目前已擁有多系列型譜化的電推進(jìn)產(chǎn)品。該所2011年3月啟動(dòng)了實(shí)踐十三號(hào)衛(wèi)星離子推進(jìn)器產(chǎn)品研制，截至去年4月，全面完成了LIPS-200離子推進(jìn)器飛行產(chǎn)品的研制，并交付衛(wèi)星總體。

蘭州空間技術(shù)物理研究所所長(zhǎng)張偉文介紹，如同汽車的核心是發(fā)動(dòng)機(jī)一樣，推進(jìn)系統(tǒng)是衛(wèi)星等航天器的核心。傳統(tǒng)的衛(wèi)星“發(fā)動(dòng)機(jī)”通過攜帶化學(xué)燃料，經(jīng)燃燒后將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能，以形成推力。而電推進(jìn)系統(tǒng)則使用電能來替代化學(xué)能。“對(duì)航天器來說，電能的來源就是取之不盡、用之不竭的太陽能，把太陽能轉(zhuǎn)化為電能，再用電能產(chǎn)生推力，使衛(wèi)星能夠完成一系列變軌、姿態(tài)保持等動(dòng)作?！?/p>

張偉文說，采用電推進(jìn)系統(tǒng)，衛(wèi)星不再需要攜帶大量化學(xué)燃料，整星可節(jié)省90%的燃料，使衛(wèi)星“瘦身”，以配備更多有效載荷。同時(shí)，電推進(jìn)系統(tǒng)定位更精準(zhǔn)?；瘜W(xué)燃料的推力非常大，但到了外太空后，衛(wèi)星處于微重力環(huán)境，需要微小推力，而推力較小的電推進(jìn)系統(tǒng)就能滿足精準(zhǔn)定位與控制的要求。此外，電推進(jìn)系統(tǒng)還具有降低衛(wèi)星發(fā)射成本、提高衛(wèi)星壽命等優(yōu)勢(shì)。

據(jù)介紹，世界范圍內(nèi)用電能作為航天器“發(fā)動(dòng)機(jī)”的構(gòu)想，已有60多年歷史。上世紀(jì)90年代末，電推進(jìn)技術(shù)在美國(guó)、俄羅斯等西方國(guó)家的航天器上已率先應(yīng)用，但出于安全可靠考慮，當(dāng)時(shí)的衛(wèi)星“發(fā)動(dòng)機(jī)”多為混合動(dòng)力，既有化學(xué)燃料，又有電推進(jìn)系統(tǒng)。2015年，美國(guó)通過進(jìn)一步技術(shù)研發(fā)，將傳統(tǒng)化學(xué)燃料全部替代為電推進(jìn)系統(tǒng)。

蘭州空間技術(shù)物理研究所電推進(jìn)事業(yè)部總經(jīng)理張?zhí)炱浇榻B，實(shí)踐十三號(hào)衛(wèi)星依然采用混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)，但這是電推進(jìn)技術(shù)在我國(guó)通信衛(wèi)星平臺(tái)的首次正式應(yīng)用。我國(guó)也正在開發(fā)全電推衛(wèi)星平臺(tái)，預(yù)計(jì)2020年之前將實(shí)現(xiàn)正式應(yīng)用，與世界最先進(jìn)技術(shù)的差距將逐步縮小。

據(jù)介紹，實(shí)踐十三號(hào)是我國(guó)首顆高通量通信衛(wèi)星，通信容量超過我國(guó)已研制發(fā)射的通信衛(wèi)星容量總和?？蒲腥藛T表示，如果說過去通信衛(wèi)星傳送十幾套標(biāo)清電視節(jié)目，未來則能同時(shí)傳送數(shù)量更多的4K超高清節(jié)目，這將直接改善民眾生活。

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