新華社北京４月２３日電題：為“中國星”裝上先進“發(fā)動機”——中國航天人如何攻克電推進技術(shù)難關(guān),？

新華社記者張文靜,、白國龍,、王博

前不久,，中國成功發(fā)射實踐十三號衛(wèi)星,，讓中國航天人為之振奮,。原因之一是電推進技術(shù)首次在中國衛(wèi)星上得到應(yīng)用,，這標(biāo)志著中國電推進技術(shù)正式邁向工程應(yīng)用階段,，比肩國際一流,。

電推進技術(shù)是什么,？它對中國航天有多重要？歷時４３年的技術(shù)攻關(guān)之路有多難,？在第二個“中國航天日”前夕,，記者來到蘭州空間技術(shù)物理研究所（中國航天科技集團公司五院５１０所），從電推進技術(shù)研發(fā)專家口中尋找答案,。

“解鎖”電推進“新技能”　比肩世界一流

如同汽車的核心是發(fā)動機一樣,，推進系統(tǒng)是衛(wèi)星等航天器的核心。

傳統(tǒng)的衛(wèi)星“發(fā)動機”通過攜帶化學(xué)燃料,，經(jīng)燃燒后將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成動能形成推力,，來保持衛(wèi)星的軌道位置。

中國航天科技集團公司五院實踐十三號衛(wèi)星系統(tǒng)總指揮周志成說,，實踐十三號衛(wèi)星的電推進系統(tǒng)采用的是氙離子推力器,，是對衛(wèi)星太陽帆板轉(zhuǎn)化來的電能做高電壓處理，用上千伏的電壓將氙氣在真空中電離,，通過加速柵極噴射出來從而獲得調(diào)整衛(wèi)星軌道的推力,。

蘭州空間技術(shù)物理研究所型號指揮劉奎武說，電推進系統(tǒng)比常規(guī)的化學(xué)推進效能提升１０倍,，可延長衛(wèi)星壽命,，幫衛(wèi)星省去９０％的化學(xué)燃料，大大減輕發(fā)射重量,，提高定位精度,，正逐漸成為世界各國衛(wèi)星推進系統(tǒng)的主流。

據(jù)介紹,，人類用電能作為航天器“發(fā)動機”的構(gòu)想,，已有６０多年歷史。上世紀９０年代末,，電推進技術(shù)在美國,、俄羅斯等西方國家的航天器上已率先應(yīng)用。出于安全可靠考慮,，當(dāng)時的衛(wèi)星“發(fā)動機”多為混合動力,，既有化學(xué)燃料，又有電推進系統(tǒng),。４月１２日,，我國發(fā)射的實踐十三號衛(wèi)星也采用了“雙保險”的混合動力推進系統(tǒng)。

２０１５年,，美國將傳統(tǒng)化學(xué)燃料推進系統(tǒng)全部替代為電推進系統(tǒng),，即“全電推技術(shù)”，這是當(dāng)前世界上最先進的水平,。

我國正在開發(fā)全電推衛(wèi)星平臺,，預(yù)計２０２０年之前將實現(xiàn)應(yīng)用,。

三代人接力攻關(guān)　堅守４３年終克難

電推進技術(shù)是空間技術(shù)里的“硬骨頭”，從研制,、地面試驗,、在軌飛行到正式應(yīng)用，中國足足用了４３年,。蘭州空間技術(shù)物理研究所先后有數(shù)百名共三代航天人投入電推進技術(shù)的研究中,。

１９７４年，時任研究所第一任所長金建中在國內(nèi)率先提出開展研究電推進技術(shù)的構(gòu)想,，并獲得國家相關(guān)部門批準(zhǔn),。對當(dāng)時我國航天事業(yè)的實際需求來說，這一技術(shù)研究非常超前,。同一時期，歐美航天強國也開展了電推進技術(shù)攻關(guān),。１９８８年,，該所電推進技術(shù)的相關(guān)研究項目榮獲國家科技進步一等獎。

隨后的十余年里,，由于沒有強有力的宇航需求推動,，電推進技術(shù)缺乏項目和經(jīng)費支持。

“因為相信這項技術(shù)肯定有廣闊的應(yīng)用前景,。即便在極端困難的條件下,，所里也節(jié)衣縮食擠出經(jīng)費，保證電推進研究隊伍沒有散,、研究不間斷,。”蘭州空間技術(shù)物理研究所所長張偉文說,，研究所的研究底蘊和技術(shù)積累,，使得在國家提出要應(yīng)用電推進技術(shù)時，他們有能力沖在最前面,。

“航天是高投入,、高風(fēng)險的行業(yè)，我們必須確保萬無一失,?！碧m州空間技術(shù)物理研究所事業(yè)部總經(jīng)理張?zhí)炱浇榻B，歷經(jīng)１２０００小時的模擬實驗,，ＬＩＰＳ－２００離子電推進系統(tǒng)終于研制成功,，并在實踐十三號衛(wèi)星上順利應(yīng)用。

“堅守了４３年,，我們終于迎來了電推進技術(shù)應(yīng)用的‘春天’,。這是中國三代航天人共同努力取得的成績,。”張偉文接受記者采訪時說道,。

新技術(shù)未來應(yīng)用“海闊天空”

當(dāng)前中國航天技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)不能沒有電推進技術(shù),，未來人類要想開展更加遙遠的深空探測，電推進系統(tǒng)是必然選擇,。

研究人員認為,，除了中等容量和大容量衛(wèi)星需要應(yīng)用電推進系統(tǒng)，一些超大規(guī)模的航天飛行器和微小型的衛(wèi)星也都需要不同規(guī)模的電推進系統(tǒng),。從實踐十三號衛(wèi)星開始,，中國電推進系統(tǒng)將朝著“一中一超一微”方向發(fā)展。

張偉文介紹,，“一中”即１０００瓦至５０００瓦范圍內(nèi)的中等功率電推進系統(tǒng),；“一微”即幾瓦到幾十瓦之間的微小功率電推進系統(tǒng)的應(yīng)用：“一超”即超大功率電推進系統(tǒng)的研制和應(yīng)用。

今年即將發(fā)射的“翱翔三號”微小衛(wèi)星將應(yīng)用微小電推進系統(tǒng)進行飛行試驗,?！澳壳拔覀冋ゾo研制的是５０千瓦超大功率的電推進系統(tǒng)?！睆垈ノ恼f,，“很難想象４３年前開始的一項研究活動，要等４３年才能得到應(yīng)用,，這需要多么大的定力,。”

蘭州空間技術(shù)物理研究所黨委書記李毅軍說,，隨著中國電推進技術(shù)的不斷進步,，中國航天人對浩瀚宇宙的探索也將越來越深遠。（完）