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立方体卫星以低廉的部署成本配上小型推进系统换来大能量
立方体卫星是帮助研究者指挥进行简单的太空观察和对地球大气层进行测量的设备。立方体卫星可以捆绑在一枚大的火箭运载平台上面,发射只需要额外4万美元的花费。它大约1公斤重并且用在不需要精确的轨道控制上,允许卫星移动较大的距离并且完成更艰巨的任务。其优点是部署相对廉价:发射一枚火箭可能花费5千万到3亿,然而一个立方体卫星可以捆绑在一枚大的火箭平台上面,只需要额外4万美元的花费。但小尺寸也意味着其缺少机载的推进系统。
麻省理工学院(MIT)助理教授保罗 勒让诺(Paulo Lozano)正在设计一个小型的推进系统。它大约1公斤重并且用在不需要精确的轨道控制上,它允许卫星移动较大的距离并且完成更艰巨的任务。使用来自科学研究的空军办公室资金,勒让诺一直在开发制造迷你推进器的技术。空军和其他政府机构对使用能在太空不同轨道之间移动的立方体卫星很有兴趣。立方体卫星的目标是拥有一个可以留出更多装载量或装载空间的太空引擎。
勒让诺的设计依赖于一个使用电能从一种液体盐里面提取正负离子的物理过程,这种液体盐即是在实验室里制好的系统推进剂。然后,来自立方体卫星上的主要能量源,通常是电池或者太阳能板转化来的电能,应用到一个邮票大小的结构中。这个薄面板由1000个多孔的聚在一起的类似针状物的金属结构制成,并且在每个针状物上面都有数克的液体离子。通过施加电压,从液体提取离子加速到一个非常高的速度,然后强迫它们飞离的电场就被创造出来,这一过程创造了足够强的离子力来产生推进力。鉴于化学燃料火箭浪费太多的推进剂难以实现飞船速度的静变化,电力推进器仅使用一小点推进剂就可以做同样的任务。
美国航天局表示,把一些微型卫星作为次要载荷发射到近地轨道之外,同样有助于推进未来人类在深空的探索任务,包括火星旅行的任务。因为目前,微型卫星基本局限在近地轨道上。该机构相关负责人比尔·希尔当天在一份声明中说:“‘太空发射系统’为在近地轨道之外执行科学任务、测试关键技术提供了极好的机会。这枚火箭能力之强前所未有,能把‘猎户座’飞船送入深空,还能携带13颗微型卫星,以最小的成本推进我们对深空的认知。”(窦豆)