美火箭发射全球首批全电推进卫星 藏巨大优势(图)(3)

　　航天领域发展的新热点：全电推进卫星

　　全电推进卫星是指星箭分离后完全依靠电推进系统变轨进入工作轨道，且入轨后位置保持也采用电推进系统的卫星。在全电推进卫星的发展方面，欧洲紧随美国之后。2012年3月，波音公司在一次商业通信卫星竞标中，首次推出全球首款全电推进卫星平台BSS-702SP，拉开了全电推进卫星研制的序幕。作为一款价格较低、质量较轻的小功率卫星平台，波音公司的新型BSS-702SP地球静止轨道通信卫星平台在BSS-702卫星基础上进行了创新设计。该卫星平台历时两年时间设计，通过采用全电推进，可大幅降低卫星发射质量和提高载荷比。

　　由于电推进具有比冲高、寿命长、效率高、综合性能好等优势，目前美国、欧洲和俄罗斯等国家和地区的主流静止轨道卫星平台上均采用了电推进系统。这些电推进系统主要设计用于卫星南北位置保持。在波音提出全电推进平台设计之前，它们从未被设计用于卫星入轨，只是在化学推进系统出现故障时，曾被迫应用于轨道转移。全电推进卫星平台将在目前主流卫星平台基础上更进一步，完全依靠电推进系统进行轨道转移和位置保持，这正在成为未来地球静止轨道通信卫星的一个发展方向。

　　目前，全电推进卫星已成为航天领域新的发展热点。除了波音公司和欧洲航天局外，国外其他一些政府或公司也在积极推动全电推进卫星的发展：劳拉公司和阿斯特留姆公司已启动全电推进卫星研发，洛·马公司和泰雷兹－阿莱尼亚公司等也表示对此技术感兴趣。其中，劳拉公司还在考虑将6个月左右的入轨时间压缩至3-4个月。随着电推进技术的不断成熟，以电推进为主推进系统的航天器会越来越多，但由于电推进本身的入轨时间长等问题，其技术仍需要进一步发展。

　　当前的地球静止轨道通信卫星变轨一般都使用化学推进系统，轨道转移过程中需消耗大量推进剂。而电推进系统大大高于化学推进系统的比冲，因此，消耗较少的工质就可使卫星获得较大的速度增量。即便考虑到电推进系统增加了电源分系统的质量，总体上还是可以大大减少整星质量，或者在相同发射质量的情况下提高有效载荷质量。通过“一箭双星”发射，在不影响卫星通信能力和性能的前提下，卫星运营商的发射费用可大大减少。

　　目前采用化学推进的卫星入轨时间只需几周，而电推进系统由于推力小，造成全电推进卫星入轨时间大大延长，最长可能需要6个月。除了商业通信卫星，深空探测领域也一直是电推进技术应用的主要领域。未来该领域还将成为继通信卫星后，最有可能应用全电推进的的领域，包括进行木星、土星、火星、小天体等科学探测任务。除了通信卫星和深空探测任务，全电推进卫星平台还可能应用于部署在高轨的导航卫星和遥感卫星，以及越来越受到关注的有效载荷搭载任务中。（谢武）