100毫升燃料飛月球

    由瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院（EPFL）等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家組成的團(tuán)隊(duì)正在研制一種名為MicroThrust的新型“離子”推進(jìn)器，可以僅用100毫升離子液體燃料，助力微型衛(wèi)星飛到月球。這一成果有望開啟低成本太空探索的新紀(jì)元。

    據(jù)悉，整個(gè)推進(jìn)器的尺寸約為10×10×10立方厘米，只有區(qū)區(qū)200克重，緊湊但高效，專門用于100克以下的微小型衛(wèi)星，使其擁有專屬于昂貴大型航天器的變軌能力。

    研究人員表示，這種新型推進(jìn)器并非用于將衛(wèi)星送入軌道，而是幫助它們?cè)谔�空中具有機(jī)動(dòng)能力。目前，大型衛(wèi)星通常需要使用昂貴、笨重的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行變軌。而對(duì)于成本低廉的微型衛(wèi)星而言，更是沒有相應(yīng)的高效推進(jìn)系統(tǒng)。MicroThrust項(xiàng)目負(fù)責(zé)人Herbert Shea說：“眼下，微型衛(wèi)星只能在固有軌道上運(yùn)行，我們的目標(biāo)就是讓它們自由。”

    MicroThrust的燃料也很有特色：不是用來燒的，而是用來“噴”的。與通常可燃燒的燃料不同，它使用的是一種通常被用作溶劑或電解液的離子液體——EMI-BF4。在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下，離子高速噴射，產(chǎn)生推進(jìn)力。

    離子液體是指在室溫或接近室溫下呈現(xiàn)液態(tài)的、完全由陰陽離子所組成的鹽。在MicroThrust中，離子首先受毛細(xì)作用影響，聚集在微小、密集（每平方厘米約1000個(gè)）的硅噴嘴末端，隨后，在1000伏電壓的作用下，離子被加速，從衛(wèi)星尾部噴射而出。通過所加電場(chǎng)極性的快速反轉(zhuǎn)，研究人員能保證所有的正負(fù)離子都起到作用。

    研究人員估計(jì)，經(jīng)過4個(gè)月的加速，微型衛(wèi)星的速度可從發(fā)射時(shí)的24公里每小時(shí)提升到42公里每小時(shí)。這樣看來，加速度只有大約萬分之一米每平方秒，相當(dāng)于從靜止加速到百公里每小時(shí)要用77個(gè)小時(shí)。不過，考慮到太空中沒有任何阻力，“溫和”而穩(wěn)定地加速是絕對(duì)可行的。

    據(jù)了解，MicroThrust將被用于EPFL研發(fā)的專門清理太空碎片的微型衛(wèi)星CleanSpace One，以及記錄月球遠(yuǎn)端超低頻信號(hào)的荷蘭納型衛(wèi)星群OLFAR。其中，耗資1100萬美元的CleanSpace One能夠捕捉軌道中的碎片，并將它們?nèi)酉虻厍颍�使其在大氣層中燃燒殆盡。