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立方體衛星以低廉的部署成本配上小型推進系統換來大能量
立方體衛星是幫助研究者指揮進行簡單的太空觀察和對地球大氣層進行測量的設備。立方體衛星可以捆綁在一枚大的火箭運載平臺上面,發射只需要額外4萬美元的花費。它大約1公斤重并且用在不需要精確的軌道控制上,允許衛星移動較大的距離并且完成更艱巨的任務。其優點是部署相對廉價:發射一枚火箭可能花費5千萬到3億,然而一個立方體衛星可以捆綁在一枚大的火箭平臺上面,只需要額外4萬美元的花費。但小尺寸也意味著其缺少機載的推進系統。
麻省理工學院(MIT)助理教授保羅 勒讓諾(Paulo Lozano)正在設計一個小型的推進系統。它大約1公斤重并且用在不需要精確的軌道控制上,它允許衛星移動較大的距離并且完成更艱巨的任務。使用來自科學研究的空軍辦公室資金,勒讓諾一直在開發制造迷你推進器的技術。空軍和其他政府機構對使用能在太空不同軌道之間移動的立方體衛星很有興趣。立方體衛星的目標是擁有一個可以留出更多裝載量或裝載空間的太空引擎。
勒讓諾的設計依賴于一個使用電能從一種液體鹽里面提取正負離子的物理過程,這種液體鹽即是在實驗室里制好的系統推進劑。然后,來自立方體衛星上的主要能量源,通常是電池或者太陽能板轉化來的電能,應用到一個郵票大小的結構中。這個薄面板由1000個多孔的聚在一起的類似針狀物的金屬結構制成,并且在每個針狀物上面都有數克的液體離子。通過施加電壓,從液體提取離子加速到一個非常高的速度,然后強迫它們飛離的電場就被創造出來,這一過程創造了足夠強的離子力來產生推進力。鑒于化學燃料火箭浪費太多的推進劑難以實現飛船速度的靜變化,電力推進器僅使用一小點推進劑就可以做同樣的任務。
美國航天局表示,把一些微型衛星作為次要載荷發射到近地軌道之外,同樣有助于推進未來人類在深空的探索任務,包括火星旅行的任務。因為目前,微型衛星基本局限在近地軌道上。該機構相關負責人比爾·希爾當天在一份聲明中說:“‘太空發射系統’為在近地軌道之外執行科學任務、測試關鍵技術提供了極好的機會。這枚火箭能力之強前所未有,能把‘獵戶座’飛船送入深空,還能攜帶13顆微型衛星,以最小的成本推進我們對深空的認知。”(竇豆)