氙在航天和衛(wèi)星工業(yè)中的應(yīng)用
用于衛(wèi)星發(fā)射的離子發(fā)動(dòng)機(jī)和離子等離子體推進(jìn)器使用燃料氙氣。由于氙氣的重量和密度很重,其重量
約為空氣的4.5倍,主要用于衛(wèi)星軌道位置維護(hù)和機(jī)動(dòng)控制。在離子電機(jī)的磁腔尾部有幾個(gè)金屬網(wǎng),分別
帶有正電荷和負(fù)電荷。由正離子和氨離子產(chǎn)生的強(qiáng)電磁壓力以高速(約100000公里/小時(shí))噴射氣缸,從
而產(chǎn)生后坐力來(lái)推動(dòng)飛機(jī)前進(jìn)。它的壓力比化學(xué)燃料發(fā)動(dòng)機(jī)小得多。在全速運(yùn)行時(shí),每消耗2500W的電
能,離子電機(jī)只能產(chǎn)生l/llOkgf壓力。然而,它可以長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行幾個(gè)月甚至幾年,從而使飛機(jī)的速度達(dá)到化
學(xué)燃料發(fā)動(dòng)機(jī)速度的10倍。Xenonga的非冷凝特性使離子火箭發(fā)動(dòng)機(jī)幾乎可以立即啟動(dòng)或關(guān)閉,簡(jiǎn)化了配
電系統(tǒng)和隔離器的設(shè)計(jì)。氙作為推進(jìn)劑具有以下優(yōu)點(diǎn):無(wú)污染,與航天器表面材料無(wú)化學(xué)反應(yīng)。無(wú)毒,不
污染太空環(huán)境和地球生物圈。確保土壤試驗(yàn)人員的健康和實(shí)驗(yàn)室內(nèi)外環(huán)境的凈化。氙離子火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的應(yīng)
用范圍已從早期地球靜止衛(wèi)星的北部和南部位置維護(hù)擴(kuò)展到位置控制、軌道機(jī)動(dòng)、等離子體開關(guān)和星際航
天等非推進(jìn)應(yīng)用。使用氙粒子發(fā)動(dòng)機(jī),通常衛(wèi)星中的氙粒子發(fā)動(dòng)機(jī)由四個(gè)值氣缸(2:2備份)和兩個(gè)功率處
理器組成,以保持衛(wèi)星的軌道位置。每臺(tái)氙粒子發(fā)動(dòng)機(jī)每年只消耗2.5公斤燃料,因此每年只需要5公斤燃料
就可以維持衛(wèi)星軌道。氙粒子可以產(chǎn)生更高的壓力,由于其惰性,它們不容易被腐蝕,但也是安全的。在
20世紀(jì)90年代中期,這項(xiàng)技術(shù)開始在各種衛(wèi)星上使用,通常使用60000升氙氣。