中國(guó)航天人如何攻克電推進(jìn)技術(shù)難關(guān)？

　　前不久,中國(guó)成功發(fā)射實(shí)踐十三號(hào)衛(wèi)星,讓中國(guó)航天人為之振奮。原因之一是電推進(jìn)技術(shù)首次在中國(guó)衛(wèi)星上得到應(yīng)用,這標(biāo)志著中國(guó)電推進(jìn)技術(shù)正式邁向工程應(yīng)用階段,比肩國(guó)際一流。

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

　　“解鎖”電推進(jìn)“新技能”比肩世界一流

　　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(guò)攜帶化學(xué)燃料,經(jīng)燃燒后將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成動(dòng)能形成推力,來(lái)保持衛(wèi)星的軌道位置。

　　中國(guó)航天科技集團(tuán)公司五院實(shí)踐十三號(hào)衛(wèi)星系統(tǒng)總指揮周志成說(shuō),實(shí)踐十三號(hào)衛(wèi)星的電推進(jìn)系統(tǒng)采用的是氙離子推力器,是對(duì)衛(wèi)星太陽(yáng)帆板轉(zhuǎn)化來(lái)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(guò)加速柵極噴射出來(lái)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(hào)指揮劉奎武說(shuō),電推進(jìn)系統(tǒng)比常規(guī)的化學(xué)推進(jìn)效能提升10倍,可延長(zhǎng)衛(wèi)星壽命,幫衛(wèi)星省去90%的化學(xué)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(guó)衛(wèi)星推進(jìn)系統(tǒng)的主流。

　　據(jù)介紹,人類用電能作為航天器“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。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)。4月12日,我國(guó)發(fā)射的實(shí)踐十三號(hào)衛(wèi)星也采用了“雙保險(xiǎn)”的混合動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng)。

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

　　我國(guó)正在開(kāi)發(fā)全電推衛(wèi)星平臺(tái),預(yù)計(jì)2020年之前將實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。

　　三代人接力攻關(guān)　堅(jiān)守43年終克難

　　電推進(jìn)技術(shù)是空間技術(shù)里的“硬骨頭”,從研制、地面試驗(yàn)、在軌飛行到正式應(yīng)用,中國(guó)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(jìn)技術(shù)的研究中。