中新社蘭州1月2日電 (南如卓瑪 魏建軍)2日零時,由中國航天科技集團公司五院510所自主研製的中國首台200毫米離子電推進系統,地面壽命及可靠性試驗驗證累計工作時間達到6000小時,該試驗證實了電推進系統可確保衛星在軌運行15年以上,將正式應用於“東方紅三號B”衛星平台。
電推進系統是五院510所在國內首家研製,該產品具有大幅減少推進劑燃料、操控更靈活、定位更精準、推進速度增量更高等優勢,應用於通信衛星平台、深空探測航天器、重力場測量衛星等空間技術。
五院510所所長張偉文接受中新社記者採訪時介紹說,這標誌著中國的高軌道衛星平台擁有了世界一流的離子火箭發動機。自此,首台200毫米離子電推進系統進入實用階段,由科研正式轉化為航天器型號產品。
據張偉文介紹,在外太空環境下,電推進系統能徹底代替化學燃料為航天器整體“瘦身”,還能為走得更遠的深空探測器提供主推力。
1974年,地處西北蘭州的五院510所在國內率先開始離子電推進系統研究,和美蘇等歐洲國家“同時起步”。
“非常遺憾,這項研究從1987年之後處於停止狀態長達10年左右,因為研究成果已超越了中國當時航天工程的現實需要,先進技術無用武之地。”張偉文介紹說, 直到20世紀90年代, 中國開始發展大容量衛星平台,該所的電推進系統研究進入了“追趕時代”。
2013年12月25日開始,510所啟動電推進系統在地面開展模擬外太空工作的1:1壽命與可靠性試驗,截至2014年1月2日成功完成試驗,累計工作6000小時,完成3000次開關機。
電推進系統正式應用於航天器後帶來的經濟效益也十分可觀,可大幅節省推進劑燃料,使衛星裝載更多的有效載荷。
中國成功研製世界先進水平航天器“發動機”
香港中通社1月2日電 據新華網2日報道,由中國航天科技集團公司五院自主研制電推進系統2日取得重要成果:電推進系統在試驗中已突破6000小時,開關機3000次,具備確保該衛星在軌可靠運行15年的能力。
這意味著中國的電推進系統已達到國際先進水平,將全面邁入工程應用階段,滿足中國通信衛星系列平台、高軌遙感平台、低軌星座以及深空探測器的發展需求。
510所所長、電推進系統項目總指揮張偉文告訴記者,2013年12月25日,510所正式啓動電推進系統地面長壽命考核試驗,這是決定中國電推進系統正式應用於衛星型號的最重要試驗。地面壽命考核試驗是國際航天界解決電推進系統長壽命、高可靠問題的有效手段和通行做法。
近年來,國際宇航界已形成普遍共識,沒有電推進系統的衛星將缺乏競爭力。
張偉文介紹,如同汽車的核心是發動機一樣,推進系統是航天器的核心。與航天器用化學燃料排出熾熱氣體的推進方式相比,電推進技術則採用噴出帶電粒子或離子的新方式,有大幅減少推進劑燃料、定位更精准等優勢。
張偉文說,電推進系統能大幅減少衛星和探測器上的燃料攜帶量,節省下的空間可攜帶更多有效載荷,實現經濟利益最大化。以中國東方紅四號通信衛星平台為例,該衛星上裝有兩個1400升的化學燃料貯箱;若採用電推進系統整星可節省80%的燃料。同時衛星將得到“瘦身”,一顆重量大約為4.8噸的通信衛星重量將減少到1.9噸。“當人類開展深空探測需要向更加遙遠的火星、小行星、銀河系邊緣時,不可能攜帶大量燃料,電推進系統就是必然選擇。”
510所電推進技術研究室主任張天平說,電推進系統定位更精准。化學燃料的推力非常大,但到了外太空後,衛星處於微重力環境,需要微小推力,而推力較小的電推進系統就能滿足精准定位與控制的要求。
張偉文表示,510所從上世紀70年代就開始電推進技術研究。歷經40餘年時間,目前電推進技術已成熟,并於2012年10月14日搭載“實踐九號A衛星”成功開展在軌飛行驗證,飛行兩年餘時間,產品性能表現優異。
如今,電推進系統已成為人類深空探測的重要手段,中國也不例外。在現有運載條件下比如不可能攜帶更多推進劑燃料,要進行更深更遠的太空探測,電推進系統將是完成探測任務的必然選擇。
張偉文等科研人員透露,預計2015年底,搭載著上述電推進系統的中國新型通信衛星將待命出發。以此為起點,510所研制的電推進系統將在中國航天器上全面應用,這將大大提升中國通信衛星系列平台、深空探測航天器、重力場測量衛星等的整體技術水平及性能,進一步增強中國商業衛星的國際市場競爭力。