發射小型太空船是未來探索趨勢,但它們在執行推進機動方面仍具挑戰性。經過多年研發,NASA終於發展出一種新電力推進系統「NASA-H71M亞千瓦霍爾效應推進器」,能實現小型飛行器需高達8 km/s的delta-v速度。
霍爾效應推進器(Hall-effect thruster,HET)是離子推進器的一種,利用霍爾效應將電場與磁場結合電離氣流(通常為氙氣)產生等離子體,通過電場加速等離子體以產生推力。
這種推進器具有高比衝量(10-80 km/s)與較高燃油效率,成為當今太空最常見的電力推進系統,主要用於小型太空船和人造衛星航行、調整或維持軌道,隨著技術進步,霍爾效應推進器將在太空探索扮演更重要角色。
但小型太空船想執行實現逃逸速度、軌道捕獲、其他需要顯著方向和速度變化(delta-v)的推進機動仍有一定挑戰性,執行這些機動所需的delta-v超出目前商用推進技術能力,因此這些小型太空船的首要支持技術,是能執行高delta-v機動的電力推進系統。
而NASA格蘭研究中心經過多年研發,終於發展出一種小型太空船電力推進(SSEP)系統:NASA-H71M亞千瓦霍爾效應推進器,使用該技術的小型太空船將能獨立從低地軌道(LEO)到月球,甚至從地球同步轉移軌道(GTO)到火星,打開新型行星科學任務可能性。
NASA表示,使用NASA-H71M系統的小型太空船可以運行15,000小時,增加太空船飛抵範圍,擴展主要任務以外的科學目標,且能增加任務與研究物體的時間。
(首圖來源:NASA)