3D打印能用于制造卫星本身

一项新的研究发现，一个新的3D打印电子推进器有朝一日将有助于使先进的微型卫星更容易建造，也更经济实惠。

传统的火箭利用化学反应产生推进力。相比之下，电推进器通过利用电场加速带电推进剂远离航天器来产生推力。

电力推进的主要缺点是它产生的推力比化学火箭小得多，使得它太弱，无法从地球表面发射航天器。另一方面，考虑到电力推进器携带的推进剂量很小，它在产生推力方面非常有效。这使得它们在每一点重量都很重要的情况下非常有用，比如已经在轨道上的卫星。

几十年来，电动推进器一直推动着宇宙飞船，但这些推进器通常依赖于储存在体积庞大的压力罐中的压缩气体，以及管道、阀门和泵来推动这些气体四处流动。一种被称为电喷雾推进器的新型电火箭，取而代之的是被称为离子液体的含盐液体推进剂。

 

在研究中，研究小组建立了两种微机电系统（MEMS）设计：一种采用基于粘结剂喷射SS 316L的发射极阵列，另一种采用丙烯酸聚合物制成。这些设备本身都具有流体连接器，储液器和外壳，外壳包括嵌入式锥形外部发射器阵列。

在生产过程中，研究小组发现，即使两个发射器具有相同的基本设计，聚合物系统仍需要使用支撑材料。这导致产品的最终尺寸略有不同，并且金属装置的尖端更短且更锋利，最终使其发出的推力级别高于塑料装置。

经过数小时的测试，这两个系统都被证明能够在不降低任何性能的情况下运行，仅产生了一层薄薄的“外壳”，可以轻松去除。而且，这两种发动机的每个发射器产生的最大推力分别为191.3 nN和139.9 nN，从而使它们的“比冲量”比许多先进设备更高。

尽管事实证明金属MEMS比聚合物版本更强大，但研究小组得出的结论是，后者可以在将来提供更多使用该技术的途径。鉴于塑料电极的成本优势，科学家们希望最终，它可以为一系列新的大学主导的设计和轨道太空飞行任务提供基础。

3D打印不仅用于制造发射系统，还用于制造卫星本身，并且许多公司已经开发出比以前更紧凑，更高效的设备。例如，微型卫星制造商Mini-Cubes已与美国服务局CRP合作，以3D打印技术准备就绪的PocketQubes。这些附加设备已经通过了NASA GEVS-7000规范的振动测试，计划在2021年第二季度推出。

原文标题：研究人员开发出全3D打印离子动力纳米卫星推进器

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责任编辑：haq