衛(wèi)星在太空中飛行時，并非一帆風順。中低軌道衛(wèi)星會受到太空中稀薄的大氣、地球磁場以及太陽輻射等的影響，逐漸偏離運行軌道，甚至掉下來；高軌道衛(wèi)星則會受到星球攝動（由于受到天體的影響在軌道上產(chǎn)生偏差）等影響引起軌道偏離。因此，航天工程師需要給衛(wèi)星配備輕巧、靈活的“翅膀”——推進系統(tǒng)，來進行位置的保持。

推進系統(tǒng)包括傳統(tǒng)的化學推進系統(tǒng)、先進的電推進系統(tǒng)等。傳統(tǒng)的推進系統(tǒng)將壓縮氣體噴出或通過化學燃燒加熱燃燒產(chǎn)物噴出產(chǎn)生反沖推力，從而將衛(wèi)星“推回”預定軌道。雖然衛(wèi)星在太空中飛行時受到的干擾力很小，但時間一長，仍會產(chǎn)生很大的作用。為了讓衛(wèi)星始終保持在預定軌道，其推進系統(tǒng)需要攜帶大量推進劑，使得衛(wèi)星變得非常笨重。要將笨重的衛(wèi)星運送到太空中，火箭需要花費更大的力氣。

有沒有辦法給衛(wèi)星“瘦身”呢？當然有，那就是安裝高比沖的離子電推進系統(tǒng)。電推進系統(tǒng)消耗電能加熱電離推進劑并加速噴出產(chǎn)生推力，雖然它的推力很小，只有幾十到幾百毫牛，但是它的比沖很高。比沖是衡量發(fā)動機性能的一個重要參數(shù)，定義為單位推進劑的量所產(chǎn)生的沖量，比沖越高，代表糾正軌道所消耗的推進劑越少。電推進的比沖是傳統(tǒng)推進的幾倍甚至十幾倍，而離子電推進系統(tǒng)的比沖相比傳統(tǒng)化學推進系統(tǒng)更是要高至少一個量級。

配備了這種先進推進系統(tǒng)的衛(wèi)星需要攜帶的推進劑大大減少。例如，歐洲通信衛(wèi)星公司生產(chǎn)的Ka頻段通信衛(wèi)星，如果使用化學推進，整個衛(wèi)星包括燃料的重量將達到7000千克；而使用電推進，衛(wèi)星的重量將會降低到4100千克，“瘦身”效果十分明顯。目前，高比沖、微小推力的離子電推進系統(tǒng)越來越多地被用在了執(zhí)行衛(wèi)星軌道南北位置保持、軌道維持等任務(wù)。

電推進具有推力小、比沖高、壽命長等優(yōu)點，代表了未來推進技術(shù)的發(fā)展方向，世界各國的航天機構(gòu)都在積極進行研發(fā)，我國更是走在了前列。近期，由蘭州空間技術(shù)物理研究所研制的LHT—100自勵磁霍爾電推進系統(tǒng)搭載實踐十七號衛(wèi)星完成在軌試驗，標志著該所成為國際唯一一家同時開展離子電推進和霍爾電推進系統(tǒng)產(chǎn)品研制及在軌飛行試驗應用的單位，為后續(xù)我國在新型通信衛(wèi)星、遙感衛(wèi)星、科學試驗衛(wèi)星等衛(wèi)星上的應用積累了寶貴經(jīng)驗。

沒有推進系統(tǒng)，衛(wèi)星將不能在太空穩(wěn)定飛行，從某種意義上說推進系統(tǒng)就是衛(wèi)星的“翅膀”。諸如離子電推進系統(tǒng)、霍爾電推進系統(tǒng)和微小功率及高功率電推進系統(tǒng)等先進技術(shù)，如同一雙雙輕靈的“薄翼”，讓宇航探索事業(yè)展翅翱翔。

[責任編輯：楊凡、蘇琛]

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