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据《南华早报》报道 ， 北京航空航天大学的研究人员在开发能够在太空中持续更长的“吸气式”卫星方面取得了进展 ， 新发现能够减少太空冲击波对卫星稳定性的负面影响 ， 在这项技术的竞争中 ， 中国已经迅速赶上 。
1.变大气资源为推进剂 ， 有效减少冲击波负面影响
“吸气式”卫星依靠的是吸气式电力推进技术 ， 这项技术利用太阳能电池板或核反应堆产生的电力给粒子充电并排斥粒子以产生动量 ， 这使得它们能够被送入近地轨道 ， 收集稀薄的空气作为推进剂 ， 以在低至 100 公里的高度（接近太空和大气之间的边界）停留更长时间 。
中国航天当局投入了大量资源来开发这项技术 ， 并测试了一些原型机 。 据一些研究论文称 ， 它可以比在更高高度运行的卫星更详细地捕捉地面上的信息 。
然而 ， 技术上的挑战仍然存在 ， 包括需要有一个足够大的分子收集器来捕获所需的粒子数量 ， 从而产生一个合理的推力 。 研究人员还发现 ， 冲击波可能发生在太空中 ， 并使高速运动的物体不稳定 ， 还可能将分子驱逐 ， 降低设备收集推进剂的能力 ， 并缩短其寿命 。
由北京航空航天大学空间与环境学院汤海滨教授领导的研究人员进行的计算机模拟显示 ， 用来收集空气粒子的分子收集器越大 ， 产生的冲击波就越大 。 因此有效的方法是利用太空中的大气资源 ， 将它们用作电力推进的推进剂 ， 以补偿卫星的阻力 。
2.中国技术后来居上 ， 测试机器性能比国外更高效稳定
“吸气式”卫星的想法早在20世纪50年代就由美国空间工程师Sterge Demetriades提出 ， 他是中国航天火箭之父钱学森的学生 。 在接下来的几十年里 ， 包括日本在内的其他国家的研究人员提出了各种各样的建议 ， 但这些建议仍停留在纸上 。
2018年 ， 波兰和意大利空间工程师制造的一个吸气式电力推进引擎在地面的真空室中进行了测试 ， 首次证明该技术确实可以产生推力 ， 尽管非常小 。 欧洲航天局计划开发能在200公里高空运行的吸气式卫星 ， 但是卫星的发射日期仍不清楚 。
图源：北京控制工程学院
在这场竞赛中 ， 中国虽然是后来者 ， 但已经迅速赶上 。 去年 ， 北京控制工程研究所和广州中山大学的研究人员在一个地面测试设施建造并启动了一个全尺寸发动机 。 研究人员称 ， 与欧洲的发动机分两步加速粒子不同 ， 中国的设备使用了更多的阶段来实现更平稳、更高效的性能 。
北京卫星环境工程研究所的另一个团队成功地将充电区域从粒子加速室扩展到空气收集装置的内表面 。 据研究人员称 ， 这种独特的技术也被用于中国的高超音速武器项目 ， 可以消除空气湍流 ， 并产生具有更大推力的等离子体 。
【电影|中国用空气为卫星提供燃料，克服国外几十年未突破领域】据研究所的研究人员称 ， 北京正在开发的一颗卫星将不携带燃料 ， 只有一个重达10公斤的吸气式发动机 ， 它将能够在180公里的高度停留至少5年 。
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