「藍光背後的秘密」氙氣驅動的NASA太空船展開對金屬小行星探索

就在10月13日,NASA發射了命名為「Psyche」的太空船,朝著一顆同名的小行星前進。但這趟旅程與眾不同,因為Psyche正在畫下一道鮮亮的藍色軌跡。這神奇的藍光何來?那是來自於太空船上特別的推進系統,該系統將在任務開始後的前100天啟動。

這輛太空船裝有名為「霍爾推進器 (Hall thruster )」的裝置,當它進行氙氣離子化時,會散發出藍光。氙氣不只在這裡有用,你的車頭燈和電視也可能使用它。這種技術從2015年開始為NASA太空飛行提供,但Psyche是首次將其應用於超越月球的旅程。

太空船飛行需要燃料,但攜帶足夠的化學燃料越過星際是非常不切實際的。想像一下你需要把環遊世界的汽油都裝在車後箱裡!Psyche的解決方案是使用「電推進器」。NASA的Psyche首席工程師戈培爾解釋,這些推進器的工作原理是「撕下」推進劑原子的電子,再以每小時12萬8000公里的速度將這些離子噴出,從而產生強大的推力。

氙氣易離子化 不影響太空船其他裝置

操作中的霍爾推進器(左)與未啟動的推進器(右)。(圖/NASA)
操作中的霍爾推進器(左)與未啟動的推進器(右)。(圖/NASA)

雖然離子推進器使用高電壓製造電漿並噴射離子,但它加速的速度不是最快的。相對地,霍爾推進器使用磁場將電子旋轉,製造一束離子流。它的「燃油效率」雖然沒有離子推進器高,但其動力更強大。由於此系統更小且更具成本效益,因此Psyche團隊選擇了它。

為了操作推進器,太空船需要太陽能。而Psyche的「燃料」是氙氣。戈培爾解釋說,氙氣是首選的推進劑,因為它不會與太空船的其他部分反應,而且易於離子化。而且,這也是推進器藍色光芒的來源。

隨著任務的啟動,團隊將花費接下來的100天檢查太空船的所有系統。在此期間的某個時刻,那些閃亮的藍色推進器將開始運作。

如果Psyche成功,未來的太空任務很可能也會採用霍爾推進器。這種推進器為未來的火星科學任務提供了節約成本、效率和動力的組合。也由於這些裝置,Psyche預計只需3.5年就能到達小行星帶。我們都期待看到其電藍色軌跡的終點會是什麼奇觀。

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參考出處:

1. NASA

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