网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

卫星也能呼吸?新型发动机竟吞下高层空气,模型称可无限续航

0
分享至

这台发动机,准备把阻力吃掉。

卫星飞得越低,空气阻力越强,通常越快坠落。现在,一台实验装置反过来收集这些稀薄空气,把它们变成维持轨道的推力。

听起来像“永动卫星”。但这里的无限续航,有一个很容易被忽略的前提。



实验室组装完成的射频螺旋波等离子体推进器,目前尚未进入真实轨道。

低空困局

极低地球轨道大约位于100至450公里高度。离地面更近,遥感图像可以更清晰,通信所需功率也更低。

代价是这里仍有空气。它会持续拖慢卫星,迫使发动机不断补偿速度。

把敌变粮

新方案叫“大气呼吸式电推进”。它不带大量氙气,而是迎面收集高层大气分子。

分子被送入发动机、变成等离子体,再高速喷向后方,产生微弱而连续的推力。



空气先被进气口聚拢,再被电离和加速喷出,以抵消同一批空气造成的阻力。

最大反转

拖卫星下坠的空气,恰好也成了推进剂来源。

只要收集量、喷射速度和电力都够,发动机就能把损失的轨道能量补回来。

空气太薄

难点在于,高空分子稀少,彼此甚至很难碰撞。普通漏斗抓不到足够多的气体。

研究者弗朗切斯科·罗马诺因此比较了三种进气设计。

镜面进气

表现最好的是抛物面“镜面”进气口。模拟与风洞测试中,它收集了约94.3%的来流粒子。

装置偏转15度后,效率下降约8%。这说明它不必永远精准迎风。



空气收集器需要在极稀薄来流中捕获足够分子,同时尽量降低自身阻力。

氧会吃机器

极低轨道富含活泼的原子氧。它会腐蚀电极、加速栅格和传统离子发动机的阴极。

如果阴极失效,卫星还可能积累电荷,把刚喷出的离子重新吸回来。

干脆不接触

罗马诺设计了无电极、无中和器的射频推进器。磁场让正负粒子一起形成近中性的喷流。

关键部件不直接泡在等离子体中,可减少原子氧带来的侵蚀。

灵感来自MRI

发动机使用类似核磁共振设备的“鸟笼天线”。真空测试中,超过99%的输入电功率进入推进器。



鸟笼天线围绕放电区布置,用射频能量维持等离子体。

真的点着了

团队在真空室内模拟轨道气体浓度,并分别送入氩气、氮气和氧气。

推进器用50至60瓦射频功率产生了稳定等离子体流。实验验证的是点火与持续运行,不是整星续航。

无限怎么算

系统模型显示,在190至250公里高度,它可能用不到1.6千瓦电力抵消阻力。

这里的“无限”只表示无需耗尽储存推进剂,并不代表卫星永不损坏。

前车之鉴

欧洲GOCE卫星曾在约250公里高度,用氙离子发动机持续抵消阻力。

它证明低空补推可行,也暴露了限制:氙气用完,任务最终结束。



GOCE依靠携带的氙气维持超低轨道,新方案希望把有限储箱换成沿途空气。

还没上天

这项成果来自博士论文、实验室测试和系统建模。目前没有在轨数据证明整套装置能长期抵消真实阻力。

太阳活动、昼夜和纬度都会改变空气密度,发动机必须跟着调节。

真正考场

美国DARPA也在推进同类技术,并计划用超过一年的在轨试验核对地面模型。

只有进气、点火、推力、供电和材料寿命同时过关,“呼吸卫星”才算成立。

不止地球

模型还估算,它可在火星上空120至160公里利用二氧化碳工作。

不过这仍是计算结果。眼下最关键的问题,是它能否先在地球轨道稳定呼吸一年。

如果首颗验证星升空,你最想先看它证明推力,还是证明发动机不会被原子氧慢慢吃坏?

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
想听听大家的人生都烂到什么程度了?网友:985,姐姐卖房帮还债

想听听大家的人生都烂到什么程度了?网友:985,姐姐卖房帮还债

另子维爱读史
2026-10-16 20:13:09
“希望4个老人长命百岁”,女子晒3万多退休金,普通人的心却凉了

“希望4个老人长命百岁”,女子晒3万多退休金,普通人的心却凉了

番外行
2026-09-22 16:10:14
杨振宁辞世1年,翁帆首谈感情,假若人生重来,她会舍弃这个念头

杨振宁辞世1年,翁帆首谈感情,假若人生重来,她会舍弃这个念头

冰语历史
2026-10-15 15:15:26
国家一级演员邵峰,为救身患不治之症妻子倾尽家产,如今过得咋样

国家一级演员邵峰,为救身患不治之症妻子倾尽家产,如今过得咋样

悠悠说世界
2026-10-18 08:36:01
华南虎没有灭绝?专家:如果还有,最可能在山西,不在广东福建

华南虎没有灭绝?专家:如果还有,最可能在山西,不在广东福建

掠影后有感
2026-10-17 09:52:00
烂番茄91%却被砍,漫威高层:我还在等一个奇迹

烂番茄91%却被砍,漫威高层:我还在等一个奇迹

浅遇时光
2026-10-17 07:22:50
从NBA独狼到武汉女婿,马布里用21年弄丢婚姻,用16年找回自己

从NBA独狼到武汉女婿,马布里用21年弄丢婚姻,用16年找回自己

汪镛的创业之路
2026-10-16 15:35:14
送三镇去中甲!鲁媒喊话泰山:还有2个任务,现场见证三镇降级

送三镇去中甲!鲁媒喊话泰山:还有2个任务,现场见证三镇降级

建哥说体育
2026-10-18 09:01:53
终于轮到银行头疼了!越来越多的储户,主动把存款分散到不同银行

终于轮到银行头疼了!越来越多的储户,主动把存款分散到不同银行

举头月已燕归来
2026-10-15 02:52:26
伊朗释放缓和信号:若美国停止攻击,愿在7天内重开霍尔木兹海峡

伊朗释放缓和信号:若美国停止攻击,愿在7天内重开霍尔木兹海峡

财闻
2026-09-22 18:37:38
老太坚持要吃长霉腊肉,3天后老太安然无恙,老伴却被送进了ICU

老太坚持要吃长霉腊肉,3天后老太安然无恙,老伴却被送进了ICU

古怪奇谈录
2025-08-23 14:33:49
三星 S27 Ultra,新设计绝了

三星 S27 Ultra,新设计绝了

搞机小帝
2026-10-17 16:42:55
东风 - 26 紧急拉动!解放军 6 大海域同步亮剑,美日等 9 国近 6 万人军演压境,具备围台封锁潜力?

东风 - 26 紧急拉动!解放军 6 大海域同步亮剑,美日等 9 国近 6 万人军演压境,具备围台封锁潜力?

林杰论事
2026-10-17 01:20:31
APEC之后,对深圳有什么影响?深圳会不会因此一飞冲天?

APEC之后,对深圳有什么影响?深圳会不会因此一飞冲天?

小蜜情感说
2026-10-18 06:43:31
人老了才真正明白:晚年最苦的不是卧床,而是61~66岁这5年

人老了才真正明白:晚年最苦的不是卧床,而是61~66岁这5年

华庭讲美食
2026-10-17 15:41:16
第一次对「乐高积木」产生了敬意!以为是玩具,没想到是家居神器

第一次对「乐高积木」产生了敬意!以为是玩具,没想到是家居神器

装修秀
2026-08-26 09:37:26
“这跟内衣有啥区别?”中学女儿的外出穿搭,让母亲绷不住了

“这跟内衣有啥区别?”中学女儿的外出穿搭,让母亲绷不住了

世界圈
2026-09-22 15:46:08
“500多名小姐姐可选,300元一小时起”:“找搭子”已成灰色生意

“500多名小姐姐可选,300元一小时起”:“找搭子”已成灰色生意

听心堂
2026-10-12 09:52:24
下一个斯特林!阿森纳 5200 万引援打水漂!阿尔特塔要果断清洗

下一个斯特林!阿森纳 5200 万引援打水漂!阿尔特塔要果断清洗

澜归序
2026-10-18 09:19:24
全网瞬间破防!石川佳纯跨越山海奔赴中国,只为陪伴15年陪练闺蜜圆满婚礼

全网瞬间破防!石川佳纯跨越山海奔赴中国,只为陪伴15年陪练闺蜜圆满婚礼

动物奇奇怪怪
2026-10-06 01:06:51
2026-10-18 10:23:00
Science科学说 incentive-icons
Science科学说
发布最新的科学界信息
2598文章数 20557关注度
往期回顾 全部

科技要闻

刘煜辉:99%的黄金分析师报告一钱不值

头条要闻

女生科目三没过出来发现教练走了 跟其语音听到麻将声

头条要闻

女生科目三没过出来发现教练走了 跟其语音听到麻将声

体育要闻

升级版杨瀚森再闯难关:当上开拓者第三中锋还得拼

娱乐要闻

李连杰回应抛妻弃女传闻,透露四个女儿关系

财经要闻

马斯克:美债问题只能靠AI和机器人解决

汽车要闻

星瑞L PLUS限时售价10.97万元起 开启智混3L时代

态度原创

健康
游戏
手机
家居
公开课

看着很健康的人,怎么会突然猝死?

《幽灵线:东京》已加入GOG保存计划 取消服务集成

手机要闻

这是一组iPhone 18 Pro系列销量数据,行业人士:炸裂

家居要闻

2026建博会(广州) 公装联探展交流活动

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

无障碍浏览 进入关怀版