初创公司希望使用电磁铁而不是燃料来让航天器调整位置

2022年08月05日 21:42 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

人们很容易把卫星想象成一群迷你的月亮,无缝地绕着地球运行,没有任何明显的)运动。但是这并不完全正确:卫星和其他航天器经常需要对其在轨道上的位置进行相当持续的调整。

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历史上,航天工业一直依赖推进器,或反作用力轮和磁力棒的组合,来控制航天器的姿态、控制和定位。但这些都占用了大量的空间和质量,并限制了航天器在轨道上停留的时间。总部设在新西兰的Zenno Astronautics公司已经想出了一个替代这些沉重和有时间限制推进系统的方法。其核心技术是产生一个非常强大磁场的电磁铁,它可以与其他磁场,如其他航天器上的磁场,甚至是地球本身的磁场相互作用,产生扭矩。


这家初创公司的第一个推进系统被称为Z01或Supertorquer,正如该公司创始人所解释的那样,它相当简单:用一圈电线(对于工程师来说,它也被称为螺线管)创建一个电磁铁。该电磁铁产生一个强大的磁场,然后与地球的磁场相互作用,使卫星能够将自己与地球联系起来。


以前开发这项技术的尝试受限于你能在一块传统电线上推动多少电流。Zenno的突破是使用一种高温超导电线,它对电流流动的阻力为零,因此可以推过大量的电流。电流量越大,磁场就越强。该公司还解决了其他一些瓶颈问题,比如电线需要在80开尔文左右,或零下193摄氏度的条件下运行,这比太空真空要冷得多。

其结果是一个系统,该公司称其占用的空间比传统推进系统少20倍。除了指向卫星外,电磁系统还可用于卫星间的互动,如轨道碎片清理、航天器对接或在轨服务。大多数航天器都有能与电磁铁互动的东西,如磁力矩杆,因此该技术与旧的航天器兼容,即使它们没有配备Zenno的系统。


该公司还在努力利用其技术屏蔽航天器的内部免受外层空间的大量辐射。磁场可用于偏转带电粒子辐射,这可以延长航天器在轨道上的寿命或保护船员。这是包括前往火星在内的深空载人任务需要解决的一个关键问题。

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