離子推力器,又稱離子發動機,為空間電推進技術中的一種,其特點是推力小、比沖高,廣泛應用于空間推進,如航天器姿態控制、位置保持、軌道機動和星際飛行等。據國外媒體報道,研究人員通過一系列新實驗弄清了影響等離子體流動的因素,有助于無電極等離子體推進器的研發。
等離子體推進器研究重大突破:有助無電極推進器研發 我們知道,太空中的磁場線會在等離子體的影響下延伸,導致磁場增強;但實驗室中的情況恰好相反,磁場強度不增反減。 研究人員正以此為基礎研制等離子體推進器。在開放磁場中,等離子體流動速度加快、從而推動飛船前進。 科學家已經找到了等離子體在產生推力的同時、還能使磁場向太空中延伸的過渡點,這有助于攻克該技術面臨的一大挑戰。 等離子體是一種由帶電粒子構成的極高溫氣體,宇宙中幾乎無所不在,且會受磁場等環境力的影響。 日本東北大學的研究人員指出,等離子體在太空和實驗室中的復雜表現說明,它可以產生與施加的磁場方向相反的磁場。兩者的磁場線會互相排斥,就像兩塊同極相對的磁鐵一樣。 科學家希望研制出等離子體推進器,為進入太空后的宇宙飛船和衛星提供動力。該技術可提供強大推力,同時電極不至于暴露在等離子體中,大大減少了損耗。 科學家希望研制出等離子體推進器,為進入太空后的宇宙飛船和衛星提供動力。該技術可提供強大推力,同時電極不至于暴露在等離子體中,大大減少了損耗。 近年研制的等離子體推進器需要依靠磁噴管(簡稱MN),但該技術面臨不少挑戰。在實驗室中,磁場為閉合狀態,磁場線調頭朝向宇宙飛船,導致等離子體也調轉方向,使得總推力正負抵消、總和為零。 為解決這一問題,研究人員分析了磁場被延伸至無限長時的情況。憑借此做法,該團隊觀察到了介于兩種等離子態之間、磁場線互斥并向外延伸的過渡階段。 該團隊發現,當他們在磁場下游區檢測到磁場線延伸時,等離子體便處于上述過渡階段。而如果發生在上游區,等離子體便仍會導致磁場線互斥。 研究結果不僅說明等離子體能夠在產生推力的同時、使磁場向太空中延伸,而且延伸速度比此前預期的要慢。雖然相差不多,但研究人員認為,這已經是將等離子體與磁噴管分離的巨大進步。 科學家希望研制出等離子體推進器,為進入太空后的宇宙飛船和衛星提供動力。該技術可提供強大推力,同時電極不至于暴露在等離子體中,大大減少了損耗。 編輯點評 離子推力器具有比沖高、效率高、推力小的特點。與傳統的化學推進方式相比,離子推力器需要的工質質量小,是已經實用化的推進技術中最為適合長距離航行的。離子推進器是一種動力裝置,可為航天器提供動力。其性能為推力、比沖和效率,通常是在保證推力和比沖的條件下,用效率來評價其性能。
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