離子推進器太空點火測試成功BepiColombo將順利前往水星

離子推進器太空點火測試成功BepiColombo將順利前往水星

幫助歐洲宇航局(ESA)將BepiColombo飛行器送入水星軌道的離子推進器,已經順利邁出了在太空中進行首次測試的關鍵一步。11月20日,史上發射到太空中最強大的太陽能電力推進系統的推進器,已經開始了它的工作。四組中的兩個,已於上週日實施了首次航線演習。BepiColomo任務從今年10月20日啟動,其中兩個由ESA / JAXA打造的軌道飛行器,目前正處於七年航行的初始階段。

想像圖:BepiColombo 掠過地球(ESA / ATG medialab)

兩個飛行器的總航行距離為90 億公里(56 億英里),遠超地球和火星的直線距離(1.49 億英里/ 2.4 億公里)。

在此行程中,BepiColombo 會多次借助行星的引力彈弓效應(九次飛掠地球、金星和水星),直到最終抵達太陽系中最小的行星—— 水星的軌道。

即便如此,仍不足以讓BepiColombo 提供必要的軌道機動速度。

有鑑於此,ESA還為搭載水星行星軌道飛行器(Mercury Planetary Orbiter)與水星磁層軌道飛行器(Mercury Magnetospheric Orbiter)的水星運輸模塊(Mercury Transfer Module –簡稱MTM),配備了由英國QinetiQ聯合的離子推進器。

BepiColombo 的高增益天線(ESA / BepiColombo / MTM)

該推進器被稱作T6,是迄今為止最強大的離子推進器系統。即便如此,它仍是一種未經驗證的新鮮事物。

11 月20 日,任務控制團隊首次試探性地點燃了一台推進器,測試結果相當令人滿意。三小時後,推進器被設定全力工作5 小時,此時推力為125mN 。

儘管這點功率有些微不足道,但T6 勝在能夠長時間運作(4.5 kW 的考夫曼型)。與化學火箭不同,T6 離子推進器可以持續工作數天、甚至數週。

每個推進器的直徑為22 厘米(8.7 英寸),使用氙氣原子作為推進劑。由太陽能電池板供電的它,可以電離並加速氙氣原子,讓它們以50 公里/秒(11.2 萬英里/ 小時)的速度噴出。

ESA 的 Malargüe 追踪站(ESA / D. Pazos)

作為測試的一部分,BepiColombo 在一周的時間內,依次對每台推進器進行了點火實驗,並實時監測結果。

ESA 表示,折現工作必須在其仍靠近地球時進行,那樣NASA 的地面追踪站才能對它保持不間斷的監測。

當推進器於本月晚些時候完全上線時,天線將指往不同的方向,並交由板載計算機進行自主控制。

雙離子推進器點火(QinetiQ)

目前所有四個推進器都已經過點火測試,雖然導致軌道發生了輕微的偏離,但遙測表明仍在允許的2% 誤差以內。

全面運行時,推進器將持續點火一周,然後暫停8 小時,以便航天器實施導航修正。如果一切順利,BepiColombo 將於2025 年12 月5 日抵達水星軌道。

[編譯自:New Atlas ]

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