据中国科学报2月16日报道，中国航天科技集团五院510所近日宣布，由该所独立自主研制的我国首台200毫米离子电推进系统，在长寿命地面考核试验中持续工作超过1万小时（约417天，1年又3个月）。

这台200毫米离子电推进系统推力40毫牛、比冲3000秒、束流发散角15度、工作寿命10000至15000小时。“实践九号”卫星搭载这一离子电推进系统进行了长达一年空间飞行试验验证，验证表明该系统表现优异。

中国离子推进系统实验设备（资料图）

此前，美国新型离子火箭推进器持续运转了5年半，在刷新世界纪录后关闭。这种发动机的价值在于可以消耗极少的工质而提供长期推动力，实现航天器超远距离宇航。此外，这种发动机质量远小于化学燃料火箭，可用于长期在轨工作卫星的姿态调整。

据510所所长张伟文介绍，目前我国发射的航天器一直由化学燃料执行空间推进职能，为了完成变轨、姿态调整和南北位置保持任务，航天器需要携带大量燃料，这不仅占用空间，还大大增加了自身重量。他举例说，以一颗15年寿命的高轨道卫星为例，卫星约重4.8吨，其中化学燃料贮箱重量就达3吨。如果采用离子电推进系统替代化学推进，仅南北位置保持就可省去810公斤燃料，如果执行全电推进方案，使卫星“瘦身”至2吨以下，省出来的空间和重量可安装更多科学设备载荷。

利用原子的猛烈撞击，使原子外层的电子外脱离原子核飞出来，成为带电的离子，用高压电场将这些离子加速到每小时15万公里的速度，高速离子流从喷口喷出，推动火箭前进。这也是一种小功率的火箭，它的寿命很长，可以在10年以上的时间内连续提供小推力。先用大功率的化学火箭将飞行器送入环绕地球的轨道，然后用这种小推力火箭去执行各种特殊任务。一个16吨的飞船，在离子火箭的推动下，不断加速，只需三年便可到达土星。美国从1964年7月研制这种火箭，第一台离子火箭推力仅为0.3牛。前苏联也从1966年10月开始进行试验。在今后的宇宙航行中，这种小推力火箭将发挥重要作用。

离子电火箭是一种高比冲(高喷气速度)、长寿命的新型高效卫星或飞船用发动机，美国1998年发射升空的“深空一号”电火箭工作时，是将经过电场数周甚至数月加速后的离子，以每小时10.46万公里的速度喷射出去的力量反推前进。尽管粒子产生的推力仅相当于一页纸的重量，但是在太空微重力环境下，一点点力就可以发挥相当大的作用：连续不断的推动使“深空一号”的时速每天提高25至32公里，连续300天增加推力就可将时速提高到9700公里。

美国NASA离子电推进系统

相比以往航天器的推进方式，离子电推进技术具有大幅减少推进剂燃料、操控更灵活、定位更精准、推进速度增量更高等显著优势。510所自2007年从工程样机起步，研制成功200毫米离子电推进系统。随后，510所于2010年率先承担了我国第一颗电推进卫星型号任务，在“东方红三B”卫星平台上用离子电火箭完成南北位保（位置保持）使命，并进入初样鉴定产品研制阶段；在深空探测飞行器型号论证中，经反复比对论证，我国小行星探测总体单位也于今年3月决定使用它承担深空探测主推进任务。501所在5年内，走完了国外同阶段耗时近10年才走完的路。研制成功的该系统装载在2012年发射的“实践九号”卫星上，经过长达一年的在轨飞行试验考验，表现优异。专家认为该系统已达到国际先进水平，一些主要技术指标优于国外同类产品。

据悉，2015年前后，电推进系统将有望在我国航天器上全面应用，从而大大提升我国通信卫星系列平台、深空探测航天器、重力场测量卫星、载人航天空间站等航天器的整体技术水平和整器性能。