今天19時04分，我國首顆高通量通信衛(wèi)星實(shí)踐十三號成功發(fā)射，由蘭州空間技術(shù)物理研究所研制的LIPS-200離子電推進(jìn)系統(tǒng)首次正式應(yīng)用，向世界宣示了我國新一代航天器推進(jìn)技術(shù)投入型號應(yīng)用，并達(dá)到國際先進(jìn)水平。這次里程碑意義的應(yīng)用將為我國高軌衛(wèi)星帶來革命性的技術(shù)突破，使我國航天科技產(chǎn)業(yè)國際競爭力大幅提升。
“如同汽車發(fā)動機(jī)一樣，推進(jìn)系統(tǒng)是航天器的核心?！碧m州空間技術(shù)物理研究所所長、電推進(jìn)系統(tǒng)項(xiàng)目總指揮張偉文介紹，航天器在太空中姿態(tài)調(diào)整、軌道控制等操作都需推進(jìn)系統(tǒng)提供動力，傳統(tǒng)推進(jìn)系統(tǒng)通過化學(xué)燃燒排出氣體產(chǎn)生動力，電推進(jìn)技術(shù)則通過噴出帶電粒子或離子產(chǎn)生動力。實(shí)踐十三號衛(wèi)星采用“燃料+電能”混合動力，配置4臺LIPS-200離子推力器組成的系統(tǒng)，執(zhí)行15年的南北位保（位置保持）使命。
“采用電推進(jìn)系統(tǒng)后，最大的好處是衛(wèi)星‘瘦身’。”蘭州空間技術(shù)物理研究所電推進(jìn)事業(yè)部總經(jīng)理張?zhí)炱秸f，以東方紅三號B平臺為例，如果采用傳統(tǒng)推進(jìn)方式，15年南北位保使命需要600公斤燃料，現(xiàn)在采用混合電推進(jìn)系統(tǒng)，只需60公斤燃料。節(jié)省的空間和重量可用來增加其他有效載荷，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化，“比如通訊衛(wèi)星轉(zhuǎn)換器，15年租金約為1500萬美元，現(xiàn)在多出凈重400公斤的重量，可以增加20多套轉(zhuǎn)換器?！贝送?，由于是“小推力工作”，電推進(jìn)系統(tǒng)操控更靈活、定位更精準(zhǔn)、姿態(tài)調(diào)整更穩(wěn)定。
上世紀(jì)90年代末，美俄等國率先在航天器上應(yīng)用電推進(jìn)技術(shù)。2015年，美國波音公司完全“拋棄”傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)，整體使用電推進(jìn)技術(shù)，美國航天進(jìn)入“全電推進(jìn)”時代。張偉文說：“是否采用電推進(jìn)已成為衡量各國航天技術(shù)水平的一個關(guān)鍵因素?！?/p>
蘭州空間技術(shù)物理研究所對電推進(jìn)系統(tǒng)的研發(fā)已持續(xù)40多年，尤其2007年從工程樣機(jī)起步，歷經(jīng)160余項(xiàng)試驗(yàn)，最終成功研制出LIPS-200離子電推進(jìn)系統(tǒng)。2010年，該系統(tǒng)率先承擔(dān)起我國第一顆電推進(jìn)衛(wèi)星型號任務(wù)。2015年10月19日，經(jīng)過近兩年的電推進(jìn)系統(tǒng)地面1∶1長壽命考核試驗(yàn)，系統(tǒng)在試驗(yàn)中突破1.2萬小時、開關(guān)6000次，在高可靠、長壽命方面表現(xiàn)突出，具備了確保衛(wèi)星在軌可靠運(yùn)行15年以上的能力。目前蘭州空間技術(shù)物理研究所已具備電推進(jìn)系列產(chǎn)品的批量化生產(chǎn)能力，我國“全電推衛(wèi)星平臺”也正在加快開發(fā)，未來將在深空探索、引力波探測等多領(lǐng)域進(jìn)行“全電推進(jìn)”應(yīng)用。
（責(zé)任編輯 王順利）
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