随着空间技术的发展,空间研究和探索进展的主要目标之一将是减少发射卫星的规模和费用。立方体卫星和小型卫星的开发和部署就是实现这一目标的一个例子。
立方体卫星和小卫星推进挑战
推进对所有卫星都很重要。它使卫星能够在轨道上机动,保持指定的轨道路径和方向,以及许多其他能力。没有它,卫星就不能“去”任何地方。从历史上看,由于功率需求和庞大的体积,将推进装置从大型卫星缩小到小型卫星一直是一项挑战,而且在很大程度上是不切实际的。然而,这在当今的太空环境中正在发生变化。小卫星推进领域正在增长,而且增长迅速——粗略的调查得出了超过100种推进装置选择,主要是由航空航天初创公司的迅速崛起推动的。
微推进测试设备服务于航空航天工业
为了应对立方体卫星和小型卫星的增长,航空航天公司的推进科学部门建造了一个一流的微脉冲测试设施。这个设备绰号为“蛇坑”,拥玩必威棋有极其精确的仪器来测试微型推进器。有了这一设施,航空航天可以对包括大学、航空航天初创公司和政府机构在内的小型卫星推进客户进行无党派、无偏见的测试。
蛇坑测试人员由研究科学家许安德烈博士领导,在真空室中测试微脉冲,用于研究推进器如何在类似太空的环境中工作。这个小室使用精密、精密的仪器,由内部设计和制造,来测量微型推进器能产生多少推力。推力是衡量任何推进装置性能的一个重要因素。
蛇坑的独特能力
微脉冲推进器释放出的典型力约为数百微米,相当于一根睫毛落在手上的力。这看起来很小,但是在没有重力和阻力的太空中,大多数任务只需要很小的力。然而,在地球上测试这些微小的力,会带来一些独特的挑战,如振动噪声抑制,这些都是在微脉冲测试设备中解决的。
其他的测试包括评估推进器的性能,比如它的工作时间,以及是否经历过任何类型的故障。整个测试过程大约需要一个月的时间,收集的数据连同任何建议和反馈一起报告给客户。
立方微脉冲技术兴起
航空航天公司正在与麻省理工学院(MIT)合作测试其电喷雾推进器,同时也在为商业公司进行测试。“随着CubeSats的能力越来越强,进入太空的机会越来越容易获得,成本也越来越低,小型卫星推进的研究和开发将真正进行,”徐说。
所有这些都意味着蛇坑在可预见的未来可能会非常繁忙。