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中国空间站离子电推优势何在？抛弃化学燃料，将超越美国空间站？

中国空间站离子电推优势何在？抛弃化学燃料，将超越美国空间站？

2025-02-22 00:28:39阅读量：12 字体：大中小

电推力器具有比冲小、能耗低、推力小的特点，但与化学原料相比，重量和体积更小，因此广泛应用于空间探索领域，主要功能是推进。电推力器的性能主要由三部分决定:比冲、放电电压和工质利用率。所以我们在评价它的性能时，会参考推力、比冲、效率。早在2014年2月16日，中国航天科技集团五院510所就表示，经过他们的自主研发，我国首台200mm离子电推进系统经过飞行验证，已经连续工作超过10000小时。

整个离子电推进系统包括推进剂储存模块、压力调节模块、流量控制模块、离子电推进器等辅助设备，系统净重约140 kg。到目前为止，我国已经明确提出空间站需要在轨工作15年左右，而为了保持空间站高度不变，需要不断推进调节，于是霍尔电推进系统诞生了。中国的“天河”号核心舱配备了中等功率的霍尔电推进系统，可持续为空间站在轨维护提供动力。
目前霍尔电推进系统已完成3020次启动的实验验证，支持在轨更换。此外，作为提供粒子的主要原料氙也可以通过高纯度填充注入离子电推进系统。在这种离子电推进技术的支持下，中国的空间站可以保持长期稳定运行，其动力性能将超过美国的空间站，还将节省大量的燃料运输费用。离子推进器的安装也使中国成为世界上第一个将自主研发的离子推进器安装在载人航天设备上的国家。
离子电推进技术除了大大降低空间站的能耗外，对整个空间科学技术也具有重要意义。
比如现在发射卫星已经成为一件很平常的事情，但是如何才能延长卫星的使用寿命，离子电推进可以解决这个问题。要知道，在太空中，我们可以利用太阳能发电，有了足够的电解原料，就可以源源不断地发电，维持离子电推进器长时间运行。如果离子电推进系统能够用于各种空间设备，中国的通信卫星和空间站的发展将跃上一个新的台阶。