中國航天人如何攻克電推進技術(shù)難關(guān)？

　　前不久,中國成功發(fā)射實踐十三號衛(wèi)星,讓中國航天人為之振奮。原因之一是電推進技術(shù)首次在中國衛(wèi)星上得到應(yīng)用,這標志著中國電推進技術(shù)正式邁向工程應(yīng)用階段,比肩國際一流。

　　電推進技術(shù)是什么?它對中國航天有多重要?歷時43年的技術(shù)攻關(guān)之路有多難?在第二個“中國航天日”前夕,記者來到蘭州空間技術(shù)物理研究所(中國航天科技集團公司五院510所),從電推進技術(shù)研發(fā)專家口中尋找答案。

　　“解鎖”電推進“新技能”比肩世界一流

　　如同汽車的核心是發(fā)動機一樣,推進系統(tǒng)是衛(wèi)星等航天器的核心。

　　傳統(tǒng)的衛(wèi)星“發(fā)動機”通過攜帶化學燃料,經(jīng)燃燒后將化學能轉(zhuǎn)化成動能形成推力,來保持衛(wèi)星的軌道位置。

　　中國航天科技集團公司五院實踐十三號衛(wèi)星系統(tǒng)總指揮周志成說,實踐十三號衛(wèi)星的電推進系統(tǒng)采用的是氙離子推力器,是對衛(wèi)星太陽帆板轉(zhuǎn)化來的電能做高電壓處理,用上千伏的電壓將氙氣在真空中電離,通過加速柵極噴射出來從而獲得調(diào)整衛(wèi)星軌道的推力。

　　蘭州空間技術(shù)物理研究所型號指揮劉奎武說,電推進系統(tǒng)比常規(guī)的化學推進效能提升10倍,可延長衛(wèi)星壽命,幫衛(wèi)星省去90%的化學燃料,大大減輕發(fā)射重量,提高定位精度,正逐漸成為世界各國衛(wèi)星推進系統(tǒng)的主流。

　　據(jù)介紹,人類用電能作為航天器“發(fā)動機”的構(gòu)想,已有60多年歷史。上世紀90年代末,電推進技術(shù)在美國、俄羅斯等西方國家的航天器上已率先應(yīng)用。出于安全可靠考慮,當時的衛(wèi)星“發(fā)動機”多為混合動力,既有化學燃料,又有電推進系統(tǒng)。4月12日,我國發(fā)射的實踐十三號衛(wèi)星也采用了“雙保險”的混合動力推進系統(tǒng)。

　　2015年,美國將傳統(tǒng)化學燃料推進系統(tǒng)全部替代為電推進系統(tǒng),即“全電推技術(shù)”,這是當前世界上最先進的水平。

　　我國正在開發(fā)全電推衛(wèi)星平臺,預計2020年之前將實現(xiàn)應(yīng)用。

　　三代人接力攻關(guān)　堅守43年終克難

　　電推進技術(shù)是空間技術(shù)里的“硬骨頭”,從研制、地面試驗、在軌飛行到正式應(yīng)用,中國足足用了43年。蘭州空間技術(shù)物理研究所先后有數(shù)百名共三代航天人投入電推進技術(shù)的研究中。