中国航天人如何攻克电推进技术难关？

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新华社北京4月23日电(记者):为“中国之星”安装先进的“发动机”——中国宇航员如何克服电力推进的技术难题？

新华社记者、白、

不久前，中国成功发射了石坚13号卫星，这让中国宇航员兴奋不已。其中一个原因是电力推进技术首次在中国卫星上应用，这标志着中国电力推进技术正式走向工程应用阶段，与国际一流水平相当。

什么是电力推进技术？这对中国的太空飞行有多重要？43年后解决关键技术问题有多难？在第二个“中国航天日”前夕，记者来到Lanzhou/きだよ 0技术物理研究所(中国航天科技集团第五研究院510所),从电力推进技术研发专家那里寻找答案。

“解锁”电力推进“新技能”是世界级的

正如发动机是汽车的核心一样，推进系统也是卫星等航天器的核心。

传统的卫星“发动机”通过携带化学燃料并将化学能转化为动能，在燃烧后形成推力，从而保持卫星的轨道位置。

中国航天科技股份有限公司第五研究院实践13号卫星系统总指挥周志成表示，实践13号卫星的电力推进系统采用氙离子推进器，该推进器处理卫星太阳能电池板高压转换的电能，将真实空中的氙电离成数千伏，并通过加速网格将其排出，以获得调整卫星轨道的推力。

Lanzhou/きだよ 0技术物理研究所模型指挥官刘吴奎表示，电力推进系统的效率是常规化学推进系统的10倍，可以延长卫星寿命，节省90%的卫星化学燃料，大大减轻发射重量，提高定位精度，正逐渐成为全球卫星推进系统的主流。

据报道，利用电能作为航天器“发动机”的想法已经有60多年的历史了。20世纪90年代末，美国和俄罗斯等西方国家首次将电力推进技术应用于航天器。出于安全和可靠性的考虑，当时大多数卫星“发动机”都是混合动力，包括化学燃料和电力推进系统。4月12日，中国发射的实践13号卫星也采用了“双保险”混合推进系统。

2015年，美国用电力推进系统取代了所有传统的化学燃料推进系统，即世界上最先进的“全电力推进技术”。

中国正在开发全电动推进卫星平台，预计将在2020年前投入使用。

三代人接力研究，并在43年后坚持困难

电力推进技术是空技术中的“硬骨头”。从研制、地面试验、在轨飞行到正式应用，中国已经全面使用了43年。Lanzhou/きだよ技术物理研究所有数百名三代宇航员投资研究电力推进技术。

1974年，时任该所首任所长的金建忠率先提出了在中国开展电力推进技术研究的想法，并得到了国家有关部门的批准。针对当时中国航天工业的实际需求，这项技术研究非常先进。在同一时期，欧洲和美国的航天大国也对电力推进技术进行了研究。1988年，电力推进技术研究项目获国家科技进步一等奖。

在接下来的十年里，由于缺乏强大的航空航天需求，电力推进技术缺乏项目和资金支持。

“因为我相信这项技术肯定会有广阔的应用前景。即使在极端困难的条件下，该研究所也削减了食品开支，挤出了资金，以确保电力推进研究团队不会分散，研究不会中断。”Lanzhou/きだよ 0技术物理研究所所长张伟文表示，该研究所的研究背景和技术积累使他们有可能在国家提出应用电力推进技术时发挥带头作用。

“航空航天是一个高投入、高风险的行业，我们必须确保不损失任何东西。”Lanzhou/きだよ 0技术物理研究所总经理张天平介绍说，经过12000个小时的模拟实验，LIPS-200离子电力推进系统研制成功，并在第13颗卫星上成功应用。

“43年来，我们终于迎来了应用电力推进技术的‘春天’。这是中国三代航天员共同努力的结果。”张伟文在接受记者采访时说。

“海天空”新技术的未来应用

目前，中国航天技术的发展离不开电力推进技术。在未来，如果人类想进行更遥远更深入的空探索，电力推进系统是必然的选择。

研究人员认为，除了中容量和大容量卫星外，还需要电力推进系统，一些超大型航天器和微型卫星也需要不同规模的电力推进系统。从实施第13颗卫星开始，中国的电力推进系统将朝着“一个中国、一个超级和一个微型”的方向发展。

张伟文介绍说，“一个中国”是一个1000瓦至5000瓦的中等功率电力推进系统；“一微”的应用，即几瓦到几十瓦之间的微功率电力推进系统，以及“一超”的开发和应用，即超功率电力推进系统。

将于今年发射的“香香3号”微型卫星将使用微型电力推进系统进行飞行试验。“目前，我们正在努力开发一个50千瓦的超高功率电力推进系统。”张伟文说:“很难想象43年前开始的一项研究活动需要43年才能付诸实施，这需要很大的决心。”

Lanzhou/きだよ 0技术物理研究所党委书记李翊君表示，随着中国电力推进技术的不断进步，中国航天员将对广阔的宇宙进行越来越深远的探索。

来源：搜狐微门户