中國研制“星際穿越”利器 2020年將升空

吹一口氣產生的力，可以熄滅一支蠟燭，也可以在太空中送航天器去火星，只要不斷地“吹”，讓速度隨時間累積。

盡管電推力器產生的推力目前仍十分輕微，卻可以讓人類以更低的成本進入太空，因而被國際宇航界列為未來十大尖端技術之一，成為人類進軍更遙遠深空的利器。

推進系統是人類航天發展的基石。國際上電推進技術嚴格保密。繼美、俄、歐、日后，中國依靠自主研發，已經掌握這項當前最先進的空間推進技術，并希望進軍國際電推進通信衛星市場。

中國空間技術研究院通信衛星副總設計師王敏在接受新華社記者專訪時說，中國將在2020年前后發射第一顆全電推進通信衛星，為國土及周邊區域提供寬帶通信數據傳輸服務。

在此之前，中國預計將在2016年底發射一顆混合推進通信衛星，其中化學推進用于轉移軌道變軌，電推進用于同步軌道定點位置保持。此外，在未來的中國空間站上，也會使用電推進系統。

專家介紹，電推力器主要包括離子和霍爾兩種推力器，它們在本質上是相同的，都是用電能將惰性氣體氙氣電離，形成由離子和電子組成的等離子體，其中離子在電場作用下加速噴出，產生推力。

王敏說，電推進消耗的推進劑僅為化學推進的十分之一。一顆典型的5噸重的化學推進通信衛星，其中3噸是燃料，2噸有效重量；如果換成全電推進，則只需300公斤推進劑。

“如此帶來的好處顯而易見，衛星重量減輕后，可以一箭雙星發射，也可以用便宜的小火箭發射，大大節省了發射費用，或者可安裝更多有效載荷，增強衛星功能。”王敏說。

采用全電推技術后，燃料攜帶量將不再成為衛星壽命的約束，通信衛星的設計壽命將突破目前15年的上限，達到18至20年。

專家說，全電推進的主要不足是推力小，目前僅為化學推進的幾千分之一，一般不會應用到諸如運載火箭、快速入軌航天器等領域，但作為衛星、飛船、星際探測器的姿態、軌道控制的推力器，以及星際航行的動力，其優勢無可比擬。

電推進更具商業價值的應用是在通信衛星領域。此外，由于更省燃料，電推進在深空探測中的應用越來越受到重視。電推進探測器可以飛得更遠，探測更多目標。

目前國際上已發射5顆電推進深空探測器。其中，日本“隼鳥”號是世界上第一個到達小行星采樣并返回地球的航天器。正在探測谷神星的美國“黎明”號是世界上第一個能對兩顆小行星詳細探測的航天器。

目前，中國電推力器的功率達到1千瓦至5千瓦量級。中國空間技術研究院計劃在2020年完成50千瓦量級大功率推力器的關鍵技術攻關。如果將40個這樣的推力器組成陣列，可讓300噸量級的飛船在200天左右到達火星。