由美国航空航天局打造的NEXT氙气离子引擎,目前在格伦研究中心的电力推进实验室的测试中连续运行了43,000小时,再一次打破了世界纪录。
这台功率7千瓦的引擎未来的用途是装备在飞行器上帮助NASA完成深空探测器(对月球和月球以外的天体和空间进行探测的无人航天器称为“深空探测器)的飞行任务,而现有使用化学燃料的火箭是很难完成这样的工作。
其实呢,早在上世纪60年代人们就在研究离子引擎技术,这种引擎(推进器)通过太阳能电池板或核能获得驱动电力,并在引擎内部管状阴极发出的电子束被射入经磁化的电离室,与充在室中的气体原子碰撞,令原子电离成一价正离子。电离室的另一端装有一对金属网,网上加有上千伏的电压,可将离子加速到每秒30米的速度,并从尾部排出,形成离子束,由此产生推力。 虽然工作原理听起来很简单,但是这种引擎的推力很小,也就相当于一枚硬币放在桌子上时的重量而已。不过因为它的效率要比化学燃料引擎高出10至12倍以及更长的工作时间,还是受到了技术人员们的肯定。
化学燃料引擎如果能工作几分钟,那么离子引擎就能工作数千小时,虽然推力不大但足以让飞行器保证执行探索任务时所需的行进速度了。NASA的氙气离子引擎是他们的最新研究成果,七千瓦的输出功率比NASA以前的无人驾驶黎明太空探测器上的引擎大出两倍,而且体积更小、重量更轻、效率更高,当然构造简单还有耐用性也不是以往引擎所能比的。
目前这种引擎的最长连续运行时间为43,000小时,相当于近5年的连续运行,但是氙推进剂的消耗量只有770公斤,可以为航天器提供3000万牛顿秒的总冲量(火箭发动机推力对工作时间的积分),这也就意味着未来人们有望探索到更加遥远的星球了,星际旅行快要实现咯。