親子觀星會

天宮太空站電推進發動機首次實現在軌「換氣

https://www.chinatimes.com/realtimenews/20230620002753-260409

在天地協同配合下，天宮太空站電推進系統大氣瓶19日完成在軌安裝任務，航太科技集團六院801所首次採用「換氣」而不是「補氣」方式完成電推進推進劑——氙氣的補充。加裝了大氣瓶的太空站電推進系統，其使用壽命將大大延長，對太空站長期軌道維持和安全平穩飛行起到重要作用。

電推進系統，也稱電推進發動機，工作原理是先將氙氣等惰性氣體轉化為帶電離子，然後把這些離子加速並噴出以產生推進力，進而完成航天器的姿態控制、軌道修正和軌道維持等任務。

在天宮太空站上的使用，是電推進系統在載人航太領域的首秀——要滿足太空站長壽命、可靠性的既定目標，設計人員必須解決在軌補充電推進推進劑的問題。負責抓總太空站電推進系統研製任務的801所設計團隊，首次嘗試運用在軌「換氣」方式補加。

據801所介紹，2021年天和核心艙發射時就自帶兩個小氣瓶，但限於艙內太空，「原裝」氣瓶的體積並不大，僅供短期使用。此次上天的大氣瓶正是他們按計畫提供的強有力「外掛」，由於安裝在艙外太空限制小，容量翻了好幾番，攜帶的推進劑能支持電推力器更長時間的軌道維持工作。

為了實現儲氣模組的在軌安裝，801所電推進系統設計團隊調研了國內外常用電、氣、機械對接鎖定形式，創造性地提出了一種簡化版的浮動對接形式，通過粗定位導向裝置實現機械臂初始定位及大偏差適應，再通過自主精定位進一步修正電、氣、機械的對中鎖緊，這種步步為營的方式極大提高了對接的容差能力和可靠性，即便在軌多次拆裝也能保證精度滿足要求。

與此同時，由於氣瓶「外掛」時都是安裝於統一的介面，原則上只要符合介面要求，太空站電推進系統可以安裝不同容積、不同工作壓力的氣瓶，且氣瓶填充的工質不限於已有系統的氙氣工質，可根據技術發展情況上行不同工質推進劑。