立方体卫星火箭推进器非常小 必须像微芯片一样制造

2023年09月15日 10:23 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

帝国理工学院正在开发一种名为"铱催化电解立方体卫星推进器"(ICE-Cube Thruster)的火箭推进器,这种推进器非常小,只能用原本设计用于制造硅芯片的技术来制造。

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帝国理工学院研发的微型推进器仅有 1 毫米长 图/帝国理工学院/欧空局

在当今发射的卫星中,重量在 10 千克(22 磅)以下的卫星约占 90%,其中一些甚至比智能手机大不了多少,因此为它们制造组件是一项艰巨的任务。其中一个问题就是要找到适合立方体卫星限制的火箭推进器。这些推进器不仅要小,而且要简单、无压、低功耗,并且不包含有毒材料。

由欧空局资助的 ICE-Cube 推进器当然符合小型标准。事实上,它非常小。整个推进器芯片只有指甲盖那么长,燃烧室和喷嘴只有 1 毫米长。它只需要 20 瓦的电流就能工作,在一次测试中以 185 秒的比冲持续产生了 1.25 毫牛顿的推力。从这个角度来看,这比航天飞机上使用的发动机少 5 亿倍的推力。

然而,ICE-立方体推进器的诀窍在于它使用普通水作为推进剂,而普通水是最不易爆、最不易燃的。机载电流产生电解作用,将水分解成氢气和氧气,然后送入燃烧室点燃,产生推力来操纵立方体卫星。

使用水不仅非常环保,还能减少有效载荷,因为不需要加压来储存水,所以储存和处理系统可以更轻、更简单。不过,要在两个维度上制造推进器的燃烧室和喷嘴,需要借鉴微电子技术,使用通常用于加工处理器硅片的微电子机械系统(MEMS)技术,以达到亚微米公差。

这种技术虽然非正统,但它不仅能完成工作,而且还具有可扩展性,可以批量生产微型推进器。

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