立方體衛星火箭推進器非常小必須像微芯片一樣製造
帝國理工學院正在開發一種名為”銥催化電解立方體衛星推進器”(ICE-Cube Thruster)的火箭推進器,這種推進器非常小,只能用原本設計用於製造矽芯片的技術來製造。
帝國理工學院研發的微型推進器僅有1 毫米長圖/帝國理工學院/歐空局
在當今發射的衛星中,重量在10 千克(22 磅)以下的衛星約佔90%,其中一些甚至比智能手機大不了多少,因此為它們製造組件是一項艱鉅的任務。其中一個問題就是要找到適合立方體衛星限制的火箭推進器。這些推進器不僅要小,而且要簡單、無壓、低功耗,並且不包含有毒材料。
由歐空局資助的ICE-Cube 推進器當然符合小型標準。事實上,它非常小。整個推進器芯片只有指甲蓋那麼長,燃燒室和噴嘴只有1 毫米長。它只需要20 瓦的電流就能工作,在一次測試中以185 秒的比衝持續產生了1.25 毫牛頓的推力。從這個角度來看,這比航天飛機上使用的發動機少5 億倍的推力。
然而,ICE-立方體推進器的訣竅在於它使用普通水作為推進劑,而普通水是最不易爆、最不易燃的。機載電流產生電解作用,將水分解成氫氣和氧氣,然後送入燃燒室點燃,產生推力來操縱立方體衛星。
使用水不僅非常環保,還能減少有效載荷,因為不需要加壓來儲存水,所以儲存和處理系統可以更輕、更簡單。不過,要在兩個維度上製造推進器的燃燒室和噴嘴,需要藉鑑微電子技術,使用通常用於加工處理器矽片的微電子機械系統(MEMS)技術,以達到亞微米公差。
這種技術雖然非正統,但它不僅能完成工作,而且還具有可擴展性,可以批量生產微型推進器。