卡三與馬理工聯合創新發明新一代軌道衛星發電和推進係統

时间:2025-11-02 01:34:09 来源:香爆海蝦網 作者:茱莉倫敦
卡三與馬理工聯合創新發明新一代軌道衛星發電和推進係統卡三與馬理工聯合創新發明新一代軌道衛星發電和推進係統
(神秘的地球uux.cn報道)據EurekAlert!:該係統基於為人所知的“低功函數太空係泊”:即一條約2厘米寬,50微米厚,長達幾公裏的鋁帶,覆蓋著一層太陽照亮加熱時便於發射電子的薄材料。該鋁帶在發射期間卷在一個卷軸上,一旦進入軌道便展開。由於電動效應,係泊被動地產生有用的動力並同時降低衛星軌道的高度。如果配備了電源,係泊會出現一個增加衛星高度的力量。“這是一種具有高度破壞性的技術,因為它可以將軌道能量和電能互轉而不使用任何類型的燃料。”專利享有人之一,卡三航天工程和生物工程學院拉蒙和加哈爾(Ramón y Cajal)研究人員岡薩羅·桑切斯·阿利亞加(Gonzalo Sánchez Arriaga)解釋並補充:“與目前的推進係統不同,具有低功函數的太空係泊不需要助推劑,而是利用太空環境的自然資源如地磁場、電離層等離子體和太陽輻射進行推動。”
這兩項定義為“使用電動浮動導體的衛星電力發電機”和“使用電動浮動導體的衛星電力推進係統”的專利,通過利用被稱為洛侖茲製動的電動力學效應來工作。日常生活中我們更熟悉氣動製動,但洛倫茲製動也可以通過將磁鐵放入銅管內輕而易舉的觀察到。“太空係泊研究已經開展數十年,並已執行了二十多次太空任務。這些專利的方案首次考慮了係泊時因太陽照射這種自然方式發射的光電子,避免主動的電子發射。我們認為這個簡化十分重要,可有助於我們對太空係泊科技的進一步研究。”專利的另一位獲得者,馬理工空間動力學研究組成員克勞迪奧·蓬巴德利(Claudio Bombardelli)指出。
可能展開的應用
當衛星被解吸時,該係統在軌道上提供有用的功率,即軌道的高度降低,直到再次進入並在大氣中燒毀。從這個意義上講,“這項技術是消除太空垃圾的理想選擇,”研究人員強調。此外,如果衛星上配有電源,係泊可以反向工作並產生一個增加衛星高度的作用力。“這對國際空間站意義非凡,因為目前有數量可觀的推進劑必須周期性地專用於產生因空氣動力學阻力而補償所損失高度的推力。” 岡薩羅·桑切斯·阿利亞加表示並補充:“利用專利中提出的方案,可以在不需要助推劑的情況下補償阻力並使用空間站太陽能電池板提供的能量。”
研究人員表示:由於其操作簡單、被動並無需燃料,低功函數係泊是一種理想的軌道發電和推進技術。研究人員已經向歐洲航天局提供了低功函數係泊的信息,並與美國和日本的專家進行了接觸。此外,航天領域企業如SENER也對該發明感興趣。
接下來需要做的包括將專利擴展到整個歐洲,並開始小規模進行製造。“這個發明的製造將會是最大的挑戰:因為係泊必須具有非常具體的光學和電子發射特性。” 桑切斯·阿利亞加表示:“西班牙經濟、工業和競爭力部剛剛給了我們一小比資助用於探索非常有前途的材料。我們同時也在與剛剛向歐盟委員會提交FET-OPEN提案的國際合作企業進行接觸協商。” 他總結道:“研究經費是低功函數係泊項目的基礎:因為該項目首次以真實規模製造,並首次基於這項技術可在太空任務中進行測試準備解析盒。”
專利參考:
《應用浮導電纜的軌道推動係統》
作者:Gonzalo Sánchez Arriaga, Claudio Bombardelli
聯合署名:馬德裏卡洛斯三世大學和馬德裏理工大學
專利號:ES2569540, WO2017081351
《應用浮導電纜的軌道發電係統》
作者:Gonzalo Sánchez Arriaga, Claudio Bombardelli
聯合署名:馬德裏卡洛斯三世大學和馬德裏理工大學
專利號:ES2562713. WO2017081350

(责任编辑:小黑柯受良)

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