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510所自主研制的航天器电推进技术取得重要成果
火箭燃料节省80%卫星利用率提高一倍

  本报讯(记者武永明)1月2日,由中国航天科技集团公司五院510所自主研制的电推进技术取得重要成果:电推进系统在试验中已突破6000小时,开关机3000次,具备确保卫星在轨可靠运行15年的能力。这标志着我国的电推进系统已达到国际先进水平,将全面进入工程应用阶段。作为我国空间试验领域有里程碑意义的成果——电推进技术,将取代目前我国卫星化学燃料推进剂,大幅提高我国航天器有效载荷比及航天器综合性能的同时,还对我国深空探测、载人航天、空间站等多种用途航天器整星技术水平的提升开启了一扇新大门。

  早在1974年,510所就开始电推进技术(电火箭)的研究,目前该技术已成熟,并在2012年10月14日搭载“实践九号A卫星”成功开展在轨飞行验证,这也是我国造“电火箭”第一次上天。目前已飞行两年多时间,产品性能优异。2013年12月25日,510所正式启动“电火箭”系统地面长寿命考核试验,这是决定我国“电火箭”正式应用于卫星型号的最重要试验。

  “电火箭”是目前最先进的空间推进技术,与传统的化学燃料推进相比,其具有比冲高、定位精准等特点,航天器采用“电火箭”能够极大地提高有效载荷比,节约卫星发射成本,延长卫星在轨工作寿命。与常规运载火箭相比,“电火箭”只是一个干重约140千克的“小仪器”,由于质量小,其推力也比运载火箭小很多,这种推力在地球上仅能托起一个乒乓球,但在太空,卫星处于微重力环境,需要微小推力,而推力较小的“电火箭”就能满足其精准定位与控制的要求。此外,“电火箭”还可大幅减少卫星和探测器上的化学燃料的携带量,节省下来的空间可携带更多的仪器。打个比方,一颗携带两个1400升化学燃料(用于卫星变轨)储箱的通讯卫星重4.8吨,而使用“电火箭”后可节省燃料80%以上;携带的燃料减少了,卫星的重量将减少至1.8吨,卫星节省下来的空间可将携带的转发器数量由56台增加到100台,也就是说,使用“电火箭”的卫星利用率是化学燃料推进剂卫星的两倍。

  当人类开展深空探测需要向更加遥远的火星、小行星、银河系边缘时,探测器携带大量化学燃料进行深空探测是几乎不可能的。因此,未来的深空探测,“电火箭”必将成为首选。据透露,我国未来发射的新型通信卫星将搭载“电火箭”出征太空,并在我国航天器上全面应用。同时,我国2020年建设的空间站也有别于美、俄两国的国际空间站,它将使用“电火箭”进行轨道维持,每年可减少几十吨靠飞船天地往返运输的燃料。

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