使用小型卫星进行低成本空间应用,高分辨率的地球观察,电磁波(X射线,红外线等)的观察器,从天体物体发出的电磁波(X射线,红外线等),甚至是从重力波的观察到。这些任务的推进系统要求包括较大的脉冲和功耗的全部冲动,高响应速度,3位数字投掷范围和低推力噪声。1)以低推进剂和功耗的大量总脉冲,具有发射阴极的离子元素适合作为主要推进系统。对于小型卫星应用,2)功耗是一个重要因素。是电子源的吸引力候选者,因为它的功耗低于传统的阴极(例如空心阴极,微波炉放电阴极或射电频率放电阴极),并且不构成推动力。 它也不涉及容易产生故障的部件,例如阀门和质量流控制器。 电流密度是电子源的吸引力候选者,因为它的功耗低于传统的阴极(例如空心阴极,微波炉放电阴极或射电频率放电阴极),并且不构成推动力。它也不涉及容易产生故障的部件,例如阀门和质量流控制器。电流密度
在射频离子推进器中,推进剂(惰性气体氙气)中的原子通过高频电磁场电离,形成等离子体。在等离子体中,带正电的氙气离子和电子可以单独存在。然后利用电场加速带正电的氙气离子,然后将其喷射以提供推力。为了防止由于带正电的离子流被排出而导致卫星净电荷不平衡,使用中和器释放电子以保持系统平衡。
摘要:电推进系统 NanoFEEP 在 UWE-4 卫星上进行了集成和在轨测试,这标志着首次成功演示了 1U CubeSat 上的电推进系统。介绍了推进剂加热过程和不同推力水平下推进系统功耗的在轨特性测量。此外,还描述了基于推力矢量方向对航天器姿态影响的分析。所用的加热器每轨道液化推进剂 30 分钟,功耗为 103 ± 4 mW。在此期间,可以启动相应的推进器。推进系统包括一个推进器头、其相应的加热器、中和器和电源处理单元的数字组件,功耗为 8.5 ± 0.1 mW · µ A − 1 + 184 ± 8.5 mW,并与发射极电流成比例。两个推进器头的推力方向估计与立方体卫星结构中的安装方向成 15.7 ± 7.6 ◦ 和 13.2 ± 5.5 ◦ 角。鉴于 1U 立方体卫星的功率非常有限,NanoFEEP 推进系统是一个非常可行的选择。后续 NanoFEEP 推进器的加热器已经得到改进,因此系统可以在整个轨道周期内启动。
