3月激光行业热门技术荟萃

2013-04-03 09:05

　　8、激光等离子体微推进技术研究进展

　　随着机械微电子技术的发展，近年来卫星微小型化成为当代卫星发展的趋势，微卫星( 质量>10 kg) 、纳卫星( 质量介于1～10 kg) 和皮卫星( 质量<1 kg) 得到了迅猛发展。许多商业、科学团体现在都转向了微卫星和纳卫星星座概念的研究——使用先进技术把大量小卫星联网来代替昂贵、庞大的卫星，如图1 所示。许多实例证明，由于其分布特性，这些星座能够完成单个大型航天器所不能完成的任务。

　　为了构建微卫星星座，需要对微小卫星进行精确的变轨和调姿控制，这就对推进器提出了比较高的要求。

　　1) 推进器本身重量要比较小。对于一个重10 kg，高10～20 cm 的微卫星，要求其推力系统只能有0.5～1kg 重，大小为5～10 cm，只有这样，推进器在卫星上才不会占太大的比重。

　　2) 推进器提供的力的范围应尽可能大，要求既能产生μN 量级的微小推力，又能产生mN 量级的较大推力。这是因为微卫星星座在运行期间，既需要μN 量级的微推力来调整飞行姿态，又需要较大的推力对星座内的卫星位置进行重排。

　　然而，传统的化学燃料推进技术不能同时满足这两个要求，所以不得不寻求其他方式来产生微推力。根据工作原理，微推进器可以分为等离子推进器、冷气推进器、太阳能推进器、磁力推进器、电力推进器、化学反应堆推进器、激光推进器等。激光等离子体微推进器由于其质量小、比冲高、力学范围大等优点，成为众多推进器中的焦点。

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