第五二九章 离子推进器

  不过要研发离子推进器，需要的资金可不是一个小数目，无论是加州理工学院还是NASA，都无法独力承担这项研发。加州理工学院是一所私立大学，虽然在近四年中连续位居全美大学第一位，但要是让它拿出十几亿乃至几十亿美元的研发资金来研发这项离子推进器技术，那也是不可能的。
  至于NASA就更别说了，作为美国政府下辖的一个政府部门，NASA每年的预算都是有着极为严格的限定的，说个毫不夸张的话，在NASA，甚至就连一根曲别针，都是有预算的。
  因此，要想指望这两个喷气推进实验室的直属领导掏出一笔巨资来研发这种最为先进的发动机技术，显然是不可能的。
  不过作为一个半官方办私立的实验室，喷气推进实验室在某些方面还是有着比较独力自主的权力的。正是因为如此，施密茨博士才能够让星空探索公司和喷气推进实验室成功的进行合作，星空探索公司有的是钱，而喷气推进实验室则有技术，两者之间的合作无疑是一个双赢的结果。
  财大气粗的星空探索公司在唐风的支持下，在施密茨博士的带领下，在喷气推进实验室技术的支持下，仅仅用了多半年的时间，就成功的在技术上取得了突破性的进展。
  要知道，当年的深空1号的离子推进器直径只有304毫米，而2007年9月27日从佛罗里达州肯尼迪航天中心发射升空，计划耗资3.57亿美元，第一个探测小行星带的人类探测器，也是第一个先后环绕谷神星与灶神星这两个体积最大的小行星的人类探测器——“黎明号”探测器，上面应用的离子推进器直径也不过才408毫米而已。
  离子推进器的工作原理说白了其实很简单，这种发动机就是将电能和氙气转化为带正电荷的高速离子流，金属高压输电网对离子流施加静电引力，离子流获得加速度，加速后的离子使推进器推动航天器前进。
  人类在掌握了可控核聚变技术之前。太空飞船的动力只能采用氧化剂和还原剂为原料，因为在太空中飞船是靠“变质量运动原理”取得动力的。即飞船作为封闭系统，有物质喷出系统外（燃料燃烧喷出）。由飞船质量减少而换取速度增加的“力”。姿态调整、变轨，都靠这样的“力”。
  可无论是电能还是热能，在太空中都无法为飞船提供行动的动力，因此即便是核反应堆搬上飞船。也只能是让飞船获得足够多的电力，但却是无法让飞船获得前进的动力的。
  不过一旦离子推进器技术取得了突破性的进展，那么电推动技术就可以成功的让飞船获得动力了。相比于传统的化学推动方式，这种仅仅需要强大的电流和少量的氙气就可以形成推力的发动机，无疑要先进了许多。
  使用这种发动机，航天器上只要能够保持有足够的电以及氙气。那么在理论上就可以形成源源不断的推动力。推动航天器不断的前进。
  不过，在离子推进器取得技术性突破之前，之前应用的离子推进器缺点太明显了，不管是深空1号还是黎明号用的离子推进器，推力都很小，在地球上，这种离子推进系统只能吹得动一张纸！因此，目前这种离子推进器还无法使太空船脱离地表，只有到达外太空的失重状态下。这种离子推进器才能够推动不到一千公斤中的航天器进行加速，但也需要很长的时间进行加速才可以。
  但同样，离子推进器的优点确实是毋庸置疑的。传统的火箭是通过尾部喷出高速的气体实现向前推进的，离子推进器也是采用同样的喷气式原理，但是它并不是采用燃料燃烧而排出炽热的气体，它所喷出的是一束带电粒子或是离子。它所提供的推动力或许相对较弱，但关键的是这种离子推进器所需要的燃料要比普通火箭少得多。只要离子推进器能够长期保持性能稳定，它最终将能够把太空飞船加速到更高的速度。
  最关键的是，使用离子推进器，消耗的燃料要比传统的化学推进方式减少最少80%。举个例子。现在华夏的东方红4号卫星平台上有两个1400升的化学储剂箱，这里面的燃料主要是卫星用来变轨的。而用了离子电推进之后可以节省燃料80%以上，同时，卫星的自身重量也大大降低，现在一颗通讯卫星大概重量是4.8吨，用了这种技术自身重量就减为了1.8吨。那么空出来的空间就可以把它利用起来，比如现在星上只有56台转发器，节省下来的空间就可以人们把它增加到100台，一个转发器产生的价值大约是100万美元。也就是说以后一颗用离子电推进系统的卫星，上面的科学仪器是现在的两倍。
  另外，要进行深空探索，航天器要飞行的距离都会很长，因此如果用化学燃料，火箭和卫星上大部份的位置将会被燃料所占据，那么相应的科学探测仪器将会减少很多，而且化学燃料成本也非常高。而在使用离子电推进系统之后，因为它的比冲是化学燃料的10倍，且需要的工作介质少，因此它能在太空无重力状态下连续工作几年时间。NASA计算过运用离子电推力的探测器到达土星的飞行时间只需要3年，而传统航天器则要花费7年的时间。
  因此无论从哪方面来考虑，要进行深空探索，离子推进器都是必不可少的一项关键技术。
  而现在，在喷气推进实验室和星空探索公司的合力下，离子推进器的直径终于是取得了突破性的进展。别看这种新型离子推进器的直径仅仅增加了五百毫米，但获得推力却是比黎明号上涌的那台离子推进器要大出七倍来，因此这种新型的离子推进器现在已经具备了应用在深空探索航天器上的条件。(未 完待续 ~^~)