NASA 开发的电动推进器使商业卫星能够维持轨道并延长任务寿命

美国宇航局的黎明号航天器使用高效离子推进器访问了小行星带的谷神星和灶神星。 Orbion Space Technology 现在正在为小型卫星制造这种电力推进方法。 （图片来源：美国宇航局）

就像杂货一样，卫星也有保质期。

在近地轨道上，卫星会受到微量的大气阻力，随着时间的推移，这些阻力会导致它们减速并破坏其轨道。推进器用于提升轨道，以便卫星能够留在太空中。但当燃料耗尽时，阻力就会增加，卫星最终将重新进入大气层。

虽然对于确保这些卫星持续运行多年是必要的，但大多数推进器都使用化学推进剂，这些推进剂很重并且需要大量的存储空间。但来自密歇根州上半岛的一家公司试图借助 NASA 一直在研究的技术来解决这个问题。

Orbion 的 Aurora 推进器体积小、效率高，但功能强大，足以维持小型卫星的轨道数年。 （图片来源：Orbion Space Technology Inc.）

Orbion Space Technology 位于密歇根州霍顿，由 Brad King 和 Jason Sommerville 于 2016 年创立，两人都有在 NASA 或由 NASA 资助的项目工作经验。两人看到了一个市场，希望能够让卫星在轨道上运行更长时间，或者携带比燃料更多的有效载荷。应对这一挑战需要一个根本不需要太多燃料的推进器。

霍尔效应推进器是离子推进器技术的一种，利用电力而不是化学反应来推进航天器。霍尔效应推进器利用电场的电荷来加速气态推进剂，最常见的是氙气等惰性气体。 NASA 已将离子推进器用于少数行星际任务，例如访问谷神星的黎明号航天器和撞击小行星的双小行星重定向测试 (DART) 任务。

Orbion 的创始人见证了这项技术从实验性概念发展成为在太阳系周围任务中经常使用的技术，但为了使公司能够使这些推进器适用于卫星运营商，他们必须求助于专家。

这种霍尔效应推进器正在格伦研究中心进行测试，它将电力和惰性气体转化为可以推动航天器的力量。 Orbion Space Technology 的成立旨在将这些推进器的高效率应用于小型商业卫星，该公司寻求该中心的帮助以实现这一目标。 （图片来源：美国宇航局）

美国宇航局位于克利夫兰的格伦研究中心在为该机构的科学任务开发离子推进器、为黎明号和 DART 任务设计和评估推进器以及致力于改进总体技术方面发挥了深入的作用。

Orbion 与 Glenn 签订了数据使用协议，以获得这些引擎开发的详细信息以及非独家评估许可。 Orbion 向 NASA 求助的原因之一是该机构在离子推进器材料研究以及格伦开发的阴极加热器方面取得的进步，从而提高了电力效率和使用寿命。

“我们首先讨论了加热器，但也进行了其他讨论，着眼于它们可以利用的更多方面，”格伦电力推进系统部门的航空航天科学家 Timothy Verhey 说。 “在很多方面，我们成为许多公司知识的守护者。”

在协议签署过程中，Orbion 的团队与格伦大学的研究人员进行了多次互动。这包括直接技术援助和对中心的一些实地考察。

Orbion 工程副总裁 Jason Makela 表示：“我们受邀前往现场观看他们构建复杂的组件，并记录他们如何配置系统。” “我们也可以拿起电话给那里的人打电话，他们会很讨厌。”

最终结果是 Orbion 的推进器（品牌名为 Aurora）与 NASA 为深空任务制造的推进器一样强大，具有非常高的 delta-v 和比冲量、测量改变速度所需的力以及推力效率。 Orbion 的产品还具有高度可配置性，确保它可以根据卫星在轨运行的任何需要进行定制。

Orbion 已向政府和私营公司出售了几台 Aurora 推进器。最近，该公司与一家大型商业卫星运营商签订了一份合同，为其新的地球观测航天器星座提供离子推进器。 Makela 表示，如果没有公司内部和外部充分利用 NASA 的丰富经验，Orbion 就不可能取得今天的成就。

“很高兴能与这些主题专家亲切交谈，”马凯拉说。 “在这里我们真的能够站在巨人的肩膀上。”

欲了解更多信息，请访问此处。