NASA研究使用電磁力控制在軌衛星的概念

近日，NASA肯尼迪航天中心的物理學家研究發現了一種有望用於控制衛星編隊或阻止老舊衛星失控的技術方案。該研究由NASA空間技術任務理事會「中央創新基金」項目資助，近期已登上《美國物理學雜誌》封面。

該研究聚焦於電磁技術，利用簡單裝置為工程中遇到的難題提供解決方案。例如，相鄰航天器間形成的振蕩磁場可在彼此間產生推力和拉力，與消耗燃料（直至燃料最終耗盡）的小型推進器相比，將會是一種更好的在軌操縱機制。此外，還可提供多種新型方式，使一系列小型航天器能夠執行與單一大型航天器相同甚至更好的任務。

潛在應用

NASA研究人員斯坦·斯塔爾表示，通過該技術，可部署一系列由反射鏡組成的編隊，從而取代一個大型望遠鏡；可使相同數量的反射鏡分散部署以採集更多光線，或者將其緊密組合起來以觀測一個特定區域；還可改變形狀以改進聚焦性能。這種望遠鏡反射鏡將具有非常強的適應性。

研究還發現使用該方案可使航天器在小行星上著陸時不發生彈跳現象。通過磁場力作用，航天器能以類似於磁鐵吸附到冰箱的方式簡單地與小行星相連接。

研究價值

斯塔爾、肯尼迪航天中心科學家鮑勃·揚奎斯特和馬克·納吉博士解釋稱，磁場力可提供新的航天飛行機遇，因為磁場力能使航天器自身或其他航天器移動，而無需消耗燃料。在地球上，強重力和摩擦力使磁場力微不足道；但在太空中，微弱作用力的長期效用可逐漸積累，較小的磁力就能夠在足夠長的時間內使衛星大小的物體自旋減慢。

研究進展

目前，該研究團隊致力於研究阻止廢棄衛星失控的方法，使其能被翻新或在軌加註燃料以恢復服務。這種方法提供了一種設計航天器的可能性，通過使用磁體將衛星從軌道清除以阻止空間碎片的產生。

迄今為止，這種技術尚未投入到航天飛行的實際應用中，原因很大程度上在於磁體重量較大。但隨著動力源的不斷創新及其他技術進步，將可減輕重量，從而使火箭能將配備電磁體的航天器送入太空，這種解決空間碎片的方法也將為人類帶來福音。

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