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“天宫”空间站电推进发动机首次实现在轨“换气”

桂粤科普
桂林理工大学教师,三年科普中国优秀信息员、广东科学传播达人。
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“天宫”空间站电推进发动机首次实现在轨“换气”
央视新闻报道,中国航天科技集团六院801所首次采用“换气”而非“补气”的方式完成电推进系统推进剂——氙气的补充,使电推进系统大气瓶完成在轨安装任务。电推进系统在“天宫”空间站上的使用,是其在载人航天领域的首秀,而有了大气瓶作“外挂”的空间站电推进系统,其使用寿命将大大延长,对空间站长期安全平稳飞行起到重要作用。

电推进系统也叫做电推进发动机,它的工作原理是先将氙气等惰性气体转化为带电离子,然后把这些离子加速、喷出以产生推进力,进而完成航天器的姿态控制、轨道修正和轨道维持等任务。为了给电推进系统在轨“换气”,801所创造性地提出了一种简化版的浮动对接形式:通过粗定位导向装置实现机械臂初始定位,再通过自主精定位作进一步修正,从而显著提高对接的可靠性,满足精度要求。这种精巧设计也赋予了贮气模块“百搭”、百变的特性,因此不仅极大增加了电推进系统的寿命和可靠性,还丰富了系统的功能。