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NASA研究使用电磁力控制在轨卫星的概念

时间:2017年05月17日 信息来源:国防科技要闻 点击: 【字体:

近日,NASA肯尼迪航天中心的物理学家研究发现了一种有望用于控制卫星编队或阻止老旧卫星失控的技术方案。该研究由NASA空间技术任务理事会“中央创新基金”项目资助,近期已登上《美国物理学杂志》封面。

研究重点

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该研究聚焦于电磁技术,利用简单装置为工程中遇到的难题提供解决方案。例如,相邻航天器间形成的振荡磁场可在彼此间产生推力和拉力,与消耗燃料(直至燃料最终耗尽)的小型推进器相比,将会是一种更好的在轨操纵机制。此外,还可提供多种新型方式,使一系列小型航天器能够执行与单一大型航天器相同甚至更好的任务。

潜在应用

NASA研究人员斯坦·斯塔尔表示,通过该技术,可部署一系列由反射镜组成的编队,从而取代一个大型望远镜;可使相同数量的反射镜分散部署以采集更多光线,或者将其紧密组合起来以观测一个特定区域;还可改变形状以改进聚焦性能。这种望远镜反射镜将具有非常强的适应性。

研究还发现使用该方案可使航天器在小行星上着陆时不发生弹跳现象。通过磁场力作用,航天器能以类似于磁铁吸附到冰箱的方式简单地与小行星相连接。

研究价值

斯塔尔、肯尼迪航天中心科学家鲍勃·扬奎斯特和马克·纳吉博士解释称,磁场力可提供新的航天飞行机遇,因为磁场力能使航天器自身或其他航天器移动,而无需消耗燃料。在地球上,强重力和摩擦力使磁场力微不足道;但在太空中,微弱作用力的长期效用可逐渐积累,较小的磁力就能够在足够长的时间内使卫星大小的物体自旋减慢。

研究进展

目前,该研究团队致力于研究阻止废弃卫星失控的方法,使其能被翻新或在轨加注燃料以恢复服务。这种方法提供了一种设计航天器的可能性,通过使用磁体将卫星从轨道清除以阻止空间碎片的产生。

迄今为止,这种技术尚未投入到航天飞行的实际应用中,原因很大程度上在于磁体重量较大。但随着动力源的不断创新及其他技术进步,将可减轻重量,从而使火箭能将配备电磁体的航天器送入太空,这种解决空间碎片的方法也将为人类带来福音。


(作者:冯云皓)
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