研究人员成功使用碘推进剂为航天器提供电力推进可大大简化卫星系统

一个研究小组可能已经找到了难以捉摸的成分，使电力推进在不久的将来成为主流。有趣的是，这种成分并不是什么稀土矿物，而是一种常见的食品补充剂–碘。根据近日发表在《自然》杂志上的这项研究，去年将一颗小型卫星送入轨道，使用碘推进剂。 

传统上，化学品常被用作航天器的推进剂。根据欧洲航天局的说法，使用电力推进是一种更有效的推进方式，因为它使用的推进剂质量更小，并且可以将其喷射速度提高 20 倍。这可以大大减少用于轨道提升和其他此类操作的推进剂航天器的质量，进一步降低这些飞行器的发射成本。 

这种推进方法主要用于用于地球观测、导航和电信等应用的卫星。然而，目前选择的推进剂是氙气，这是一种在地球上发现的微量惰性气体。有时，氪也被使用。 

Infinite Composites公司的联合创始人兼首席运营官Michael Tate说：氪和氙的密度非常高。它们的压力范围通常从 3000 psi（200 巴）到 5000 psi（350 巴） ) 这是电力推进系统的理想选择。

然而，除了稀有之外，推进剂的商业生产也是一项代价极大的事情，而且从长远来看是不可持续的。由法国航天公司ThrustMe 和新加坡南洋理工大学的技术专家组成的合作研究团队使用碘推进代替。

根据 ThrustMe 的网站，与需要加压的氙气不同，碘可以作为固体燃料储存在航天器内。当施加适中的温度时，卤素元素会升华 – 转化为气态，完全跳过液相。这使其成为需要加压气体的应用的理想选择。 

2020 年 11 月 6 日，ThrustMe 在 44 磅（20 公斤）立方体卫星上使用碘作为推进剂，并进行了机动操作将其置于轨道上。Nature 论文不仅证实了碘作为推进剂的用途，还声称它具有更高的电离效率。 

“电离效率是指电力如何有效地将推进剂电离成等离子体，最终从航天器中喷射出来，”  Accion Systems 的联合创始人Natalya Bailey 博士说 ，该公司使用专有的离子电喷雾为卫星提供电力推进系统推进器。 

提供人工智能驱动的卫星推进系统的Morpheus Space总裁兼联合创始人 István Lörincz 补充说：“这种效率越高，运行推进系统所需的推进剂和电力就越少，从而使用更小的油箱、太阳能电池板、和电池，这导致更便宜的卫星和火箭发射。”

这也是作者在论文中提出的主张，即使用碘作为推进剂可以使卫星系统更小、更简单、更容易部署以及在其寿命结束后处理掉。碘的生产成本要低得多，而且比地球上的氙气更丰富。但是，也有一些缺点。 获取更多前沿科技 研究进展 访问：https://byteclicks.com

像碘这样的推进剂必须在使用前加热，导致预热和冷却期。在更大的层面上，电力推进系统是电力密集型的，禁止卫星同时推进和使用其主要有效载荷。这导致了相当长的停机时间，卫星无法完成其预定任务。