研究人员发现延长霍尔推力器使用寿命的方法

摘要:

霍尔推力器是一种推进系统,通常用于执行较长任务的航天器。最近的一项研究表明,如何进一步延长这些系统的使用寿命。阿波罗11号登月50周年再次引起人们对太空旅行的兴趣。然而,几乎任何月球以外的任务,无论是载人还是无人,都将要求航天器至少在几年内保持完全运行。

霍尔推进器是一种推进系统,经常被参与长任务的飞行器使用。俄罗斯莫斯科物理技术研究所的安德烈·沙什科夫(Andrey Shashkov)及其同事最近的一项研究表明,这些系统的运行寿命可以进一步延长。

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在真空中运行的航天器的速度或方向可以用离子驱动器改变,离子驱动器通过加速阳离子产生推力。霍尔推力器是一种离子驱动装置,其加速由电场而不是化学燃料提供。一般仅用于3-5年以内的航天任务。

目前,这些任务通常涉及卫星。当这些推进器完全停止工作时,通常是由于推进剂引起的表面侵蚀,表面腐蚀的模式取决于在霍尔推进器通道中何处形成离子然后加速,也就是电离和加速区域(IAR)。

沙什科夫和他的同事利用计算机模型研究了气流速度和磁场大小的变化如何影响这些区域的位置。然后,他们通过在实验室规模的真空霍尔推力器装置上测量参数来测试他们的发现。令人兴奋的是,他们发现有可能将IAR保持在相同的最佳位置。众所周知,静止的IAR可以延长霍尔推进器的寿命,这表明这些驱动装置可以用在更长任务的宇宙飞船上,甚至比月球远很多倍。

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