18新利体育-小卫星敢跟“胖五”掰手腕

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谁敢跟“胖五”——中国最大推力火箭长征五号掰手腕?

还真有,主角是一颗名为“天琴一号”的卫星,不过,它不是跟“胖五”比谁的劲儿大,而是跟它比谁的劲儿小。

来自中国航天科技集团五院的消息称,该院502所科研人员近日依托我国“天琴一号”卫星,在我国航天历史上首次完成“微牛级变推力冷气推进技术”的在轨验证,标志着我国成为世界上第二个掌握该技术的国家。

比谁的劲儿足够小——这项技术牛吗,又有何难?

“胖五”长征五号运载火箭,牛在力量大。而微牛级推进,牛在它的“微”,它的“小”——即使一个“哈欠”产生的推力都比它大许多倍。

据五院502所专家介绍,1微牛的力,大约等于1厘米头发丝的重量,而“天琴一号”微牛级推进系统分辨率精度为0.1微牛,也就是说能以相当于1毫米头发的重量为单位,调整推力大小。

“天琴一号”是我国“天琴”引力波探测计划的首颗技术验证卫星,于2019年12月20日发射升空。

2020年1月初,五院502所科研人员以微牛级变推力冷气推进技术为依托,对“天琴一号”卫星成功实现了“无拖曳控制”,对该卫星微牛级推进系统在轨数据进行了分析,结果表明主要技术参数达到了国际先进水平。

所谓卫星的“无拖曳控制”,通俗来说,就是指抵消除引力以外所有干扰卫星的力。

卫星在天上飞,其所受的干扰力主要来自大气阻力、太阳光压等,去掉这些干扰力,卫星才能成为一个“超静超稳”的平台,才能使空间引力波探测成为可能。

微牛级变推力技术是实施无拖曳控制的前提,也是空间推进技术发展的重要方向。

五院502所专家告诉记者,这样微弱的推力,是为了持续抵消太阳光压和大气等对卫星的干扰。由于这些干扰力会随着环境变化而产生极其微弱的变化,所以要求该套系统在提供极小、极精准推力的同时,能够实现极精确的连续调节。

据介绍,“天琴一号”微推进系统可以精确控制“1小时匀速喷出仅1毫升的气体”,而控制流量的阀芯行程仅有几十纳米——这些没有足够的定力和能耐,可是做不到的。

早在20世纪70年代,五院502所便研制出我国第一代冷气推进系统,并实现在轨应用。随着多种类型空间推进系统的发展,冷气推进系统一度淡出历史舞台。不过,由于其具备推力稳定、推力分辨率高等优点,受到了新一代空间基础物理科学探测任务和卫星导航等空间任务的青睐。

如今,“天琴一号”微牛级变推力冷气推进技术的在轨成功验证,迈出了空间引力波探测实质性、关键性的一步。

插画:小树

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