小推力深空微波推进系统

据每日航天网6月11日报道，一种使用微波发生器的火箭推进系统不久将可以推进深空探测器飞越太阳系或更远。UAH推力研究中心（PRC）在研制过程中，利用电磁场加速在微波炉内被离子化的等离子体，形成一种小推力发动机，它可能比传统的燃料氧化剂火箭发动机的效率要高3到5倍。对于任何精通先进磁流体动力学的人来说，上述方案是极为简单的：易离子化的气体（UAH研究小组使用氮气作为初步试验气体）和高功率微波辐射被抽吸到腔体内，气体被加热到725摄氏度以上。一些气体被离子化，形成离子云覆盖在自由电子周围。据一位正在进行该发动机样机试验的物理博士说，当等离子体冲出腔室时，它通过一横过正负电极的通道，产生一大功率电能。电场从氮原子中分离出更多的电子，从而形成更多的离子，并增加等离子体的能量。当它离开腔室时，等离子体的温度高达1100摄氏度。在完成的发动机内，离子化的等离子体将冲出出口管，在其周围该将产生垂直的电磁场。所产生的电磁场将产生一洛伦兹效应，一种垂直于电场和磁场的力。当等离子体通过该出口管时，洛伦兹效应将起到一加速器的作用，以提高发动机的推力。微波等离子体发动机不需氧化剂，1千克燃料可产生每秒1.4~2千克的推力。据有关人士说，小推力是提高效率的一种折衷。这种系统使用大量的电力，所以，它虽然去掉了化学推进系统所需的氧化剂的重量，却增加了电源系统的重量。电源系统可能是核电反应堆或者太阳电池板。从太空获取燃料是一直在研究的、令人感兴趣的一种方案，这种方案是完全可能的，因为发动机可以利用易被离子化的材料来工作，它们包括二氧化碳、水蒸气、氩、氦气及氮气。