3D打印可用于制造人造衛(wèi)星

一項新研究發(fā)現(xiàn)，有一天新的3D打印電子推進(jìn)器將使先進(jìn)的微衛(wèi)星更易于制造且價格更便宜。

傳統(tǒng)的火箭利用化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生推進(jìn)力。

相比之下，電動推進(jìn)器通過利用電場來加速帶電推進(jìn)劑離開航天器，從而產(chǎn)生推力。

電推進(jìn)的主要缺點是它產(chǎn)生的推力比化學(xué)火箭要小得多，從而使其太弱而無法從地球表面發(fā)射航天器。

另一方面，考慮到電動推進(jìn)器攜帶的少量推進(jìn)劑，在產(chǎn)生推力方面非常有效。

這使得它們在每個重量點都很重要的情況下非常有用，例如已經(jīng)在軌道上的衛(wèi)星。

電動推進(jìn)器已經(jīng)驅(qū)動航天器數(shù)十年了，但是這些推進(jìn)器通常依靠存儲在龐大壓力罐以及管道，閥門和泵中的壓縮氣體來推動氣體流動。

一種稱為電噴霧推進(jìn)器的新型電火箭被一種稱為離子液體的含鹽液體推進(jìn)劑所取代。

在這項研究中，研究團(tuán)隊建立了兩種微機電系統(tǒng)（MEMS）設(shè)計：一種使用基于SS316L的粘合劑射流的發(fā)射器陣列，另一種使用丙烯酸聚合物。

這些設(shè)備本身具有流體連接器，儲存器和外殼，外殼包括嵌入式錐形外部變送器陣列。

在生產(chǎn)過程中，研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)，即使兩個變送器具有相同的基本設(shè)計，聚合物系統(tǒng)仍然需要使用支撐材料。

這導(dǎo)致產(chǎn)品的最終尺寸略有不同，并且金屬設(shè)備的尖端更短且更鋒利，從而導(dǎo)致推力水平高于塑料設(shè)備。

經(jīng)過數(shù)小時的測試，事實證明這兩個系統(tǒng)都能夠運行而不會降低性能，并且僅產(chǎn)生了薄的“外殼”。

可以輕松刪除。

此外，這兩個發(fā)動機的每個發(fā)射器產(chǎn)生的最大推力分別為191.3nN和139.9nN，這使得它們的“比沖量”變大。

比許多先進(jìn)設(shè)備高。

盡管事實證明金屬MEMS比聚合物版本更強大，但研究團(tuán)隊得出的結(jié)論是，后者可以在將來提供更多使用該技術(shù)的方法。

鑒于塑料電極的成本優(yōu)勢，科學(xué)家希望最終可以為一系列新的大學(xué)主導(dǎo)的設(shè)計和軌道太空飛行任務(wù)提供基礎(chǔ)。

3D打印不僅用于制造發(fā)射系統(tǒng)，而且還用于自身制造衛(wèi)星，并且許多公司已經(jīng)開發(fā)出比以前更緊湊，更高效的設(shè)備。

例如，微型衛(wèi)星制造商Mini-Cubes已與美國服務(wù)機構(gòu)CRP合作，準(zhǔn)備采用3D打印技術(shù)的PocketQubes。

這些額外的設(shè)備已經(jīng)通過了NASAGEVS-7000標(biāo)準(zhǔn)振動測試，并計劃于2021年第二季度推出。

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