全球第一臺“呼吸型”電離子推進器，大幅延長衛星工作年限

【Technews科技新報】不再只是紙上談兵的理論！歐洲太空總署（ESA）團隊現在開發出新型電離子推進器且通過關鍵性測試，能從大氣層頂吸取微薄空氣分子作為推進劑，讓衛星可以長時間飛行於極低軌道。

離子推進器是未來太空飛行器一種極具前景的推進裝置，但它的工作壽命受限於上面攜帶的推進劑劑量，一旦推進劑消耗完畢，任務就宣告結束。

不過，歐洲太空總署與義大利一家太空科技公司 SITAEL 現在合作測試了一種新型“呼吸式”電離子推進器，改從大氣層頂部捕獲空氣分子做為推進劑燃料，它沒裝備什麼複雜零件，只有一些線圈、電極、可以收集壓縮空氣分子的進氣口，當空氣被電離成離子後再給予電荷，使離子加速彈射出去轉化為推力，衛星一旦不再受限於有限燃料，將能在低軌道上執行更長時間。

這種設計靈感來自霍爾推進器（Hall thruster），利用電場與磁場來電離氣體（通常是氙氣），然後將離子排出以產生推力，比傳統火箭更清潔、安全、省油，是未來太空探測飛行器的首選推進裝置之一，但稍嫌美中不足的是其推力與加速度沒有那麼強大。

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也因此，比起短跑衝刺，它們更適合長跑馬拉鬆領域，比如需要長期執行並傳送資料的衛星和太空探測飛行器，後者如果前往火星，也可以吸取火星大氣中的二氧化碳做為推進劑。

團隊日前已在真空實驗室（模擬高度約 200 公裡的大氣環境）中測試推進器原型，併成功藉由氮氧空氣混合物點燃，意味著吸取空氣的電離子推進器不再只是理論，而是可以準備開發的工具，有朝一日將成為新一類任務的基礎。

（首圖來源：歐洲太空總署）

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科技新報編輯

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