2014年由日本发射的隼鸟2号探测器也同样搭载了3台离子推进器,推力为29毫牛,拜访了小行星龙宫并在今年采样返回。

抛弃化学燃料!中国空间站的离子推进器有多牛?超越美国空间站

可以看出离子推进器是为了人类进行深空探索必备的推进器,它可以以小质量、小体积、长时间提供推力的优势下,给航天器提供足够快的速度,让我们未来可以更快地达到火星,甚至是飞出太阳系,去往离我们最近的比邻星B去看看,听说这里可能由外星生命。

离子推进器的原理

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粒子推进器有一个反应腔,在这里反应的物质并不像化学燃料那样通过燃烧产生高温高压气体,然后喷射出去提供推力。

而是在反应腔里充满推进剂惰性气体氙,然后使用电子轰击氙气,高能的电子与中性的氙气发生碰撞的时候,氙原子就会被电离,形成带正电的原子核和带负电的电子;

产生越来越多的电子就会轰击其他氙原子,这样反应腔内就会快速地形成等离子体,等离子体有气体的一些特性,而且最主要的是它会受到电场和磁场的影响;

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在推进器的尾部有一个变化的电场,是由两个栅极提供的,带正电的离子会在这里被加速到非常高的速度,然后喷射出去,为推进器提供推力。

在喷出正离子的同时,推进器的阴极也会喷射出等量的电子来中和电荷,使得喷出的物质成电中性,这样做的目的是,如果不喷射出电子,那么推进器就会带负电,那么它就会吸引喷射出去的正离子,使得推进的效率降低。

而且这样做也可以防止推进器被带电粒子“腐蚀”。

那么为什么推进剂要使用呢?而不是其他的惰性气体?