
卫星通过保持恰好足以抵消地球引力下拉的速度,执行着一场精妙的舞蹈来维持其轨道。
为了防止轨道衰减太多,卫星使用小型太空推进器,广泛来说分为两类:化学推进器和电力推进器。前者使用可燃燃料通过嘧管加速,后者利用电能将推进剂转化为动能。
现在,新西兰太空初创公司Zenno Astronautics宣称已测试了一种全新的推进器,与两种传统技术不同,它使用超导磁铁来维持卫星的轨道和姿态。据Space.com报道,这些磁铁将太阳能直接转化为动量,有效地利用地球本身的磁场。
“能量是太空中丰富的东西,你可以用它来刺激磁铁,创造一个磁力加速装置”,Zenno Astronautics的CEO和创始人Max Arshavsky告诉该网站。“它能让你无需燃料就能加速。”
该公司的“Supertorquer”系统安装在Impulse Space开发的Mira卫星上,于今年11月作为SpaceX的拼车发射任务的一部分被发射到太空。
“这是一种让航天器不会在太空中剧烈翻滚,并能指向正确方向的技术”,Arshavsky告诉Space.com。
当航天器需要移动时,超导线圈从太阳能电池中获取能量。
“该设备有多个超导磁铁,它们布置在不同的轴向上”,Arshavsky补充道。“当我们给磁铁加电时,它们产生磁场,与地球磁场交互,由于我们可以控制卫星上的磁场,我们就能控制它相对于地球的旋转方向。”
在去年秋天的测试中,Supertorquer成功地按命令改变了Mira卫星的姿态,完全如设计那般。
为了让超导磁铁工作,它们必须被冷却到极低的温度。在地球上,这需要使用低温液体,但它们不适合卫星使用。即使在太空中,卫星也会被太阳光加热到约68华氏度,这意味着Zenno必须找到创新方法。
该系统采用热泵和大量的绝缘材料,将热量排出,让线圈能在仅77开尔文(≈-321华氏度)的低温下工作。Zenno宣称其冷却系统非常高效,峰值功率仅为48瓦。
该初创公司有一些宏大的计划,希望将该系统规模化,以便将来的航天器能够执行对接操作,甚至帮助将它们推进到月球或火星,仅依赖太阳能。这些宏伟计划到底能有多可行,仍待时间验证,但该初创公司持乐观态度。
Arshavsky甚至建议,超导磁铁可以创造“磁场雨伞”,“保护太空中的人”免受有害辐射的侵害。
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