小推力變軌

小推力變軌

使用持續小推力機動的太空飛行器推進動力來自飛行過程中受到的小的持續推力,如離子推進器和太陽光帆等,利用這種機動方式進行變軌稱為小推力變軌。

基本介紹

  • 中文名:小推力變軌
  • 外文名:Small thrust change
  • 所屬類別:軌道機動
  • 分類方式:機動力的不同
  • 分類:脈衝變軌和小推力變軌
  • 特點:時間長,推力加速度小
基本概念,月球衛星小推力變軌,火星探測小推力變軌,

基本概念

軌道機動按照機動力的不同,可以分為脈衝機動和小推力持續機動。
太空飛行器發動機在短時間內(相對整個飛行過程時長來說,時間短到可以忽略)進行推進,可以視為瞬間改變太空飛行器運行速度,對應的變軌方式稱為脈衝變軌。
使用持續小推力機動的太空飛行器推進動力來自飛行過程中受到的小的持續推力,如離子推進器和太陽光帆等,利用這種機動方式進行變軌稱為小推力變軌。

月球衛星小推力變軌

施加同樣大小的速度增量,燃料消耗量與發動機的比沖近似成反比關係。目前國際上最新電推進發動機的比沖,比常規化學推進發動機的比衝要高出數倍到10多倍。因此,採用高比沖的電推進發動機,可以大大節省燃料,對深空探測(特別是行星際探測)有著巨大的意義。美中不足的是電推進發動機的推力非常小,完成加速過程需要非常長的時間。這給利用小推力發動機變軌的轉移軌道設計增加了難度。
月球衛星的形式對月球進行科學探測,是各種月球探測方式中非常重要的一種。探測器進入月球影響球時,相對月心為一條雙曲線軌道,對月探測時為一條圓軌道。
小推力變軌有自身獨有的特點:時間長,推力加速度小。

火星探測小推力變軌

到目前為止,發射了火星探測器的只有美國、俄羅斯、日本和歐空局;而中國的火星探測計畫尚處於起步階段,初步提出了未來15~20 年確立以月球和火星為主的深空探測工程研究。隨著嫦娥一號順利進入環月軌道並正常開展工作,火星探測工程將提前提上日程。
燃料消耗一直是探測火星要考慮的首要問題,而小推力發動機由於其高比沖,在火星探測活動中日益受到重視。小推力發動機的另一特點是發動機產生的推力非常小,因此完成加速過程需要很長的時間,也就是說,在抵達火星前需要長時間的螺旋線運動以使探測器達到需要的速度增量。
小推力發動機的最大優點是由於其高比沖特性可以降低在低地球軌道上消耗的推進劑質量。使用小推力發動機比使用傳統化學發動機進行深空探測具有很大的優勢,尤其適用於主帶小行星交會任務、彗星交會、遠地行星探測任務。

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們