2023年6月20日11时18分,太原卫星发射中心使用长征六号运载火箭,成功将某试验卫星发射升空。助推试验卫星划破长空的,是由中国航天科技集团有限公司五院510所(以下简称510所)研制的高性能高空间离子电推进器。试验卫星在持续工作231小时后发回的数据显示,应用该离子电推进器后,卫星对地观测分辨率提升了1倍、轨道维持精度提升了1个数量级。
这一数字,不仅意味着世界空间离子电推进技术的重大变革,也是510所十年磨一“箭”的缩影。2月27日,科技日报记者走进510所,探秘这背后的“隐形科技”。
划时代 卫星通信的大变革
“离子电推进主要应用在卫星、深空探测器等航天器上,应用场景多为地球静止轨道卫星的位置保持和轨道转移、深空探测的主推进、中低轨道航天器的无拖曳飞行或轨道、位置、姿态保持及其高精度控制等几方面。”510所的耿海介绍。
耿海介绍,510所开展电推进技术研究已有50多年,以LIPS-200离子电推进为代表的系列电推进产品犹如“翅膀”,带领我国航天事业走向深空。“2017年4月,我所研制的1kW级高性能空间离子电推进首次在中星16号卫星上成功在轨应用。”耿海透露,应用空间离子电推进后,中星16号卫星的承载能力提升29.5%、卫星通信总容量较以前提升了10倍以上,“真正实现了宽带卫星通信在高铁、船舶、飞机等移动载体及企业互联网、应急通信领域的应用。”耿海说。
正是这项“大卫星”上的“小技术”,实现了我国空间离子电推进从实验室样机到宇航产品、从性能单一到宽范围可调节、从低功率到高功率的跨越。这一技术使我国全面迈入电推进空间动力新时代。如今,离子电推进技术应用于我国下一代高轨高价值卫星平台、在轨服务、载人月球探测、空间太阳能开发与利用等任务所需超大功率电推进产品开发,510所的航天人展示了“敢上九天揽月”的豪情壮志。
惠地方 奉献航天人的力量
从成功研制到全面应用,从助力航天到惠及民生,从工业离子源到生物医学领域……510所高擎“两弹一星”精神旗帜,不断抢占科技制高点。目前,该所离子电推进已成为东方红五号等卫星平台的标准配置,并应用于低轨星座,为中国加速构建空天地一体化网络提供甘肃力量。
携着50余载积蓄的信心和底气,510所积极践行服务地方发展的使命。近年来,空间离子电推进涉及的稀有特种材料研发、复杂精密结构加工、推进剂回收再利用等共性技术,已不断落地、转化、见效。510所与兰州大学、兰州理工大学等高校院所及企业共同进行新材料开发,参与甘肃平凉虹光有限公司特种陶瓷和高压绝缘组件产品研制及甘肃酒钢集团稀有气体回收再利用,辐射带动了省内高新技术产业的发展,也转化催生了多个新兴产业。“涉及精密机械加工制造、新型特种材料、真空计量、真空装备等领域和产业。”耿海如数家珍,创新动能在这座历史悠久却又新意盎然的科研院所弥漫开来。