麻省理工学院的科研团队近日取得了一项突破性进展，成功研发出一种将化学推进与电力推进相结合的二合一太空引擎。这项创新技术有望彻底改变小型卫星的运作方式，使其具备更强大的深空探索能力，为未来太空任务开辟新的可能性。
该研究的核心在于开发出一种同时适用于化学推进器和电力推进器的单一推进剂。传统上，这两种推进系统需要各自独立的燃料源，不仅增加了航天器的复杂性，还占用了宝贵的空间。麻省理工学院团队找到了一种方法，使小型卫星能够利用同一种燃料实现快速机动和高效长途飞行，从而兼顾了两种推进方式的优点。
研究团队与美国国家航空航天局（NASA）合作，正在为即将开展的绿色推进双模（GPDM）任务做准备。这项任务将首次在轨道上测试这种双模推进系统，使用的立方体卫星大小与公文包相当，配备一个化学推进器和四个由单一燃料箱供电的电喷雾推进器。如果测试成功，这种技术将为小型航天器执行深空任务铺平道路。
电喷雾推进器是一种微型装置，大小与一角硬币相当，通过电场使液体推进剂中的粒子带电，然后将这些带电粒子喷射到太空中产生推力。这种推进方式燃油效率极高，特别适合需要缓慢、精确机动的长期任务。相比之下，化学推进器能够在短时间内产生更高的推力，适用于需要快速加速或改变方向的场景。
研究的主要作者阿米莉亚·布鲁诺表示，将这两种推进方式整合到一个小型装置中，将为小型卫星带来前所未有的灵活性。她解释说："这相当于为小型卫星打开了一扇门，使它们能够在更小、更经济的平台上执行更多科学研究、观测和有趣的任务。"
这项研究的突破点在于发现了一种名为ASCENT的新型推进剂可以同时支持两种推进系统。ASCENT最初由美国空军开发，作为化学推进系统的环保替代品，旨在取代有毒的肼燃料。研究人员发现，这种离子液体混合物不仅适用于化学推进，还能为电喷雾推进器提供动力。
在实验中，研究团队使用ASCENT为电喷雾推进器供能，并测量了其性能。结果显示，这种推进剂产生的推力与传统电喷雾推进系统中使用的离子液体相当。这意味着未来的航天器可以依靠单个燃料箱同时支持化学和电力推进系统，大大简化了设计并保留了两种推进方式的优势。
麻省理工学院航空航天学教授保罗·洛萨诺指出，这项技术不仅适用于星际探索，还可用于地球附近的任务，如天气监测和气候研究。他举例说："假设一场风暴即将来临，你想要部署小型卫星星座对某一地点进行观测。现在你可以根据需要选择快速或缓慢地发射它们，这得益于我们拥有的两套推进系统。"
这项研究得到了NASA的支持，其成果已发表在《推进与动力杂志》上。随着绿色推进双模任务的即将发射，这种创新的双模推进系统有望在不久的将来成为现实，为太空探索带来新的可能性。
