太空装备 之 SMART-1月球探测器

时间:2019-08-24 08:00:01 来源:主妇网官方 当前位置:牧人的狼 > 家居 > 手机阅读

SMART-1号是欧洲航天局的首枚月球探测器,也是欧洲航天局"尖端技术研究小型任务"系列计划中的第一项研究项目。欧洲航天局用"SMART"为探测器命名,主要是因为该探测器执行的任务虽小,但研究的却全部都是目前最为尖端的技术。2006年9月3日,对月球表面进行了撞击,完成其最终使命。

太空装备 之 SMART-1月球探测器

SMART-1是一个轻量级的探测器(发射时重815磅/367千克,消耗燃料后减少至287千克),横断面只有1米(大约3英尺). 总共造价也很低: 只有1亿1000万欧元(1亿2600万美元). SMART-1是欧洲航天局关于建造比类似美国NASA但更小更便宜的太空飞船计划的一部分。

其太阳能离子推进器 (太阳电力主推进器,SEPP)是一个霍尔效应推进器(PPS-1350). 其设计使得能够产生的动力比起传统化学燃料火箭更为持久。随身携带的化学燃料储备只有惰性的氙60升(大约16美加仑),总重量为80千克. 推进器使用使用电磁场喷射出高速氙离子。

准确的推动力是16100m/s(排气速率)或1640秒, 这已经是化学火箭最大值的三倍。因为一千克化学燃料(占火箭重量的1/350至1/300)产生的ΔV只接近45m/s。

欧洲SMART-1号月球探测器大量采用模块化、通用化设计和商用现货软硬件研制而成的"智慧-1号"探测器,是一个小型化航天器的杰作。它的起飞质量为370公斤,在太空展开后,其外形呈现为长1570厘米、宽115厘米、高104厘米的立方体,太阳能帆板翼展为14米,提供的电力为1.9千瓦。整个造价约为1.08亿美元的"智慧-1号",其有效载荷质量虽然仅为19公斤,但却包括用于完成10多项技术试验和科学研究的仪器设备。

太空装备 之 SMART-1月球探测器

SMART-1号是世界上第一个采用太阳能离子发动机作为主要推进系统的探测器,该发动机利用探测器自身太阳能帆板产生的带电粒子束作为动力。运用离子推进技术的发动机,从离开地球到最终到达观测轨道,一共只消耗了75公斤的惰性气体燃料氙,燃料利用的效率比传统化学燃料发动机高10倍。

太阳能等离子体发动机属于太阳能电火箭发动机的一种,因此又将其称为电火箭。它是正在发展中的新技术,属于非常规推进系统。"智慧-1号"上采用的这种新型动力装置,利用高效砷化镓太阳能帆板把太阳光能转换成电能,并通过特设结构使部分电能产生电磁场;同时利用稀有惰性气体氙气作为工作介质。该新型动力装置在航天器上还是首次使用,它比通常使用的化学火箭的效率要高出10倍,且需工作介质较少,可使航天器携带更多的有效载荷。由于太阳能是用之不竭的再生能源,因此它能在太空无重力状态下连续工作几年时间。

这种动力装置的缺点是产生的推力很小,加速很慢,只能给"智慧-1号"提供0.2毫米/平方秒的加速度。

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