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小衛星敢跟“胖五”掰手腕

不比勁兒大，就比勁兒小

誰敢跟“胖五”——中國最大推力火箭長征五號掰手腕？

還真有，主角是一顆名為“天琴一號”的衛星，不過，它不是跟“胖五”比誰的勁兒大，而是跟它比誰的勁兒小。

來自中國航天科技集團五院的消息稱，該院502所科研人員依托我國“天琴一號”衛星，在我國航天歷史上首次完成“微牛級變推力冷氣推進技術”的在軌驗證，標志著我國成為世界上第二個掌握該技術的國家。

比誰的勁兒足夠小——這項技術牛嗎，又有何難？

“胖五”長征五號運載火箭，牛在力量大。而微牛級推進，牛在它的“微”，它的“小”——即使一個“哈欠”產生的推力都比它大許多倍。

據五院502所專家介紹，1微牛的力，大約等于1厘米頭發絲的重量，而“天琴一號”微牛級推進系統分辨率精度為0.1微牛，也就是說能以相當于1毫米頭發的重量為單位，調整推力大小。

“天琴一號”是我國“天琴”引力波探測計劃的首顆技術驗證衛星，于2019年12月20日發射升空。

2020年1月初，五院502所科研人員以微牛級變推力冷氣推進技術為依托，對“天琴一號”衛星成功實現了“無拖曳控制”，對該衛星微牛級推進系統在軌數據進行了分析，結果表明主要技術參數達到了國際先進水平。

所謂衛星的“無拖曳控制”，通俗來說，就是指抵消除引力以外所有干擾衛星的力。

衛星在天上飛，其所受的干擾力主要來自大氣阻力、太陽光壓等，去掉這些干擾力，衛星才能成為一個“超靜超穩”的平臺，才能使空間引力波探測成為可能。

微牛級變推力技術是實施無拖曳控制的前提，也是空間推進技術發展的重要方向。

五院502所專家告訴記者，這樣微弱的推力，是為了持續抵消太陽光壓和大氣等對衛星的干擾。由于這些干擾力會隨著環境變化而產生極其微弱的變化，所以要求該套系統在提供極小、極精準推力的同時，能夠實現極精確的連續調節。

據介紹，“天琴一號”微推進系統可以精確控制“1小時勻速噴出僅1毫升的氣體”，而控制流量的閥芯行程僅有幾十納米——這些沒有足夠的定力和能耐，可是做不到的。

早在20世紀70年代，五院502所便研制出我國第一代冷氣推進系統，并實現在軌應用。隨著多種類型空間推進系統的發展，冷氣推進系統一度淡出歷史舞臺。不過，由于其具備推力穩定、推力分辨率高等優點，受到了新一代空間基礎物理科學探測任務和衛星導航等空間任務的青睞。

如今，“天琴一號”微牛級變推力冷氣推進技術的在軌成功驗證，邁出了空間引力波探測實質性、關鍵性的一步。

?記者 邱晨輝