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英媒称中国在天宫二号测试电磁引擎可70天抵火星

2017-01-27 04:48:34

　　据《科技日报》近日报导，美国国家航空航天局（NASA）完成了全新的EM引擎的实验，并且发表了论文论证。但是中国却在此方面处于领先地位。

资料图：由罗杰·肖开发测试的EM引擎

　　EM引擎是英文“Electromagnetic Drive”的简称，指的是1种全新的驱动方式——电磁驱动，由英国工程师罗杰·肖耶2000年左右提出。相比传统引擎，EM引擎有着洗心革面的进步。

　　此次中国在这项研究上的突破性进展引发了外媒极大的关注。据英国《逐日邮报》（Daily Mail）12月20日报导，中国已开发出了低轨道太空测试装备，目前安装在了天宫2号上进行测试。

　　《逐日邮报》预计，如果EM引擎能够成功投入实际应用，人类可以在10个星期内抵达火星。而目前根据NASA估计，当使用传统火箭的时候，从地球动身前往火星的单程“旅行”大约是6到7个月。

　　相比起来，美国的装备目前还只能待在实验室中进行研究，毫无疑问的，中国目前在此方面处于领先地位。

英媒称中国在天宫二号测试电磁引擎可70天抵火星

想象中设备EM引擎的太空飞船

　　以下为文章原文：

　　EM引擎是英文“Electromagnetic Drive”的简称，指的是1种全新的驱动方式——电磁驱动，由英国工程师罗杰·肖耶2000年左右提出。目前中国在此项研究上处于领先地位。

　　引擎原理大致是：用电力在密闭的锥形腔内产生微波，微波在腔内来回反射，在两端产生的推力差便可作为飞行器前进的动力，太阳能提供电力来保持微波的运动。

　　EM引擎再次吸引了航天迷们的眼球。

　　这1次，美国国家航空航天局（NASA）发布了经过同行评审的EM引擎（EM Drive）论文。评论称，这表示其实验结果和全部论证进程都得到了同行专家们的认可，意义重大。这篇题为《真空中对来自闭合射频腔的脉冲推力的丈量》的论文已发表在美国航空航天学会（AIAA）期刊上，并于12月印刷出版。

　　“各国科研机构近几年陆续展开了对EM引擎的1系列长时间、反复的实验，这次NASA发表的实验结果，可以说是再次确认了该技术。”中国空间技术研究院通讯卫星事业部陈粤博士告知科技日报记者。他也首次表露了中国空间技术研究院科研人员在EM引擎研发上的最新进展。

　　2000年左右，英国工程师罗杰·肖耶提出EM引擎这1概念时就饱受质疑，由于它仿佛违背了牛顿第3定律。火箭升空需要推动力，但是，EM引擎的外界没有任何作用力，“平空”产生了前进的推动力。

　　罗杰·肖耶等人试图从不同角度解释其产生推力的原理，但均未被广泛认可。正因此，这1听起来就很玄幻的技术很长时间没有引发主流学术圈的注意。直到中国西北工业大学航天学院的杨涓教授开始跟踪这1技术。公然资料显示，从2008年开始，杨涓将该技术引入正规学术领域展开研究，发表了关于EM引擎及其相干实验的论文。

　　尔后，广为人知的是NASA约翰逊航天中心专注于前沿推动技术的研究团队“鹰工厂”的实验结果。他们对两台推动器进行了为期8天的实验，并于2014年6月4日将实验结果以论文的情势在AIAA第50届联合推动大会上发表。实验数据显示，在28瓦微波功率的作用下，产生了30—50微牛（1毫牛=1000微牛）的推力。

　　因当时其实验条件并不是真空，这篇文章曾遭到外界质疑。此次最新发表的论文，正是该团队完善实验后，在真空中完成的推力测试的结果。数据显示，在最大80瓦的微波功率输入时，最大测到推力约124微牛。相比之下，一样是无工质的太阳帆，每千瓦只能产生6.67微牛的推力。

　　“除NASA，国际上还有几个团队在进行这方面的研究，如罗杰·肖耶本人，美国Cannae公司，和德国德累斯顿工业大学等，德国这个团队2015年也发表了1篇会议论文，结论跟NASA的类似。”陈粤说。

　　陈粤团队从2010年开始正式展开EM引擎研究。该团队依托经典电磁场理论分析和计算，展开了推力器腔体设计。通过分析计算，研究人员认为该推力的产生，来自电磁场在特定设计的谐振腔体里产生的不均衡散布，因此该技术不需要传统工质，实际上是使用了电磁场对物资的作用力，也符合经典力学定律。

　　“我们已研制成功几种规格的多台原理样机，建立了实验验证平台，完成了毫牛级微推力丈量实验，通过几年来的重复实验及相应的干扰因素排查实验，确认该类型推力器的推力存在。”陈粤介绍，他们已完成了可用于飞行实验的实验装置研制，正在展开在轨验证。

　　“这项技术目前处于原理验证阶段的后期，后继目标是使该技术尽快在卫星工程领域实际利用，但还有很多攻关工作要做。”中国空间技术研究院通讯卫星事业部总设计师李峰说，目前原理样机体积大，推力较小，需要特殊的工程方法，优化腔体设计，提高腔体品质因数，减小消耗，将微波能量更有功效于产生推力。目前测到的推力是微牛级至毫牛级，最少要提高到百毫牛级乃至牛级才能用于卫星的姿控、变轨等工作。

　　他具体解释道，从原理验证到工程利用，还需解决目前原理样机推力小、推功比低、推力器难以长时间稳定工作、推力器布局、利用策略等1系列工程问题，如果这些工程问题都得以解决，EM引擎的工程化利用将使航天推动技术产生跨代式奔腾。这些技术问题，虽然有很大难度，但是在工程上是可以解决的。

　　李峰流露，陈粤团队依托国家相干项目支持，正在展开工程利用的关键技术攻关，争取5年内实现工程利用，“我们已调集了微波、结构、热控、电力电子、星载电子系统等相干专业气力，全力来做这件事，虽然难度很大，但我们有信心做成。”

　　据报导，NASA下1步也将展开太空实验，记者就此相干问题发出采访函，截至发稿时还没有收到回复。从与NASA关系密切的美国Cannae公司官网可以看到，该公司已启动了EM引擎技术的飞行实验计划，计划于2018年发射1颗6U立方星验证该技术。（记者操秀英）

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