以水为燃料的卫星推进系统，将使用3D打印组件！

2022年8月1日，南极熊获悉，Thales Alenia Space和Miprons合作开发了一种以水作为燃料的卫星推进系统，该系统将包含3D打印组件。这两家欧洲航天公司于 2022年7月下旬宣布了这一合作消息，目的是采用开创性的新太空技术，开辟卫星的未来道路。



Miprons正在研发水燃料推进器
Miprons所研发的这款水燃料卫星推进，是使用水中的氢气作为动力，这是一种低成本的绿色燃料，可以取代目前的卫星推进剂（一种有剧毒的肼基燃料）。

该系统具有高性能和小型化的特点，通过电解过程将水分解成氢气和氧气，然后送入燃烧室。由于它只装载水，所以运行速度很快，如轨道提升、脱离轨道和避免碰撞。此外，由于设计紧凑且可扩展，它可以适用于所有尺寸的卫星。迄今为止，Miprons技术的原型仍在开发中，技术准备水平 (TRL) 介于 3 和 4 之间（TRL 9 是最高成就）。

这款强大且高效的推进器专为 Thales Alenia Space 的卫星设计。Thales Alenia Space 将指导推进器开发，为中小型卫星提供可靠、高性能的推进解决方案，并支持意大利工程模型的环境测试。


△Miprons 推进系统。图片由 Miprons 通过 LinkedIn 提供。

研发背景
据合作的航天公司称，水燃料推进系将包含多个使用3D打印工艺制造的零部件。虽然组件的细节尚未披露，但两家公司在增材制造方面拥有丰富的经验。Thales和 Leonardo （意大利和法国航空航天工业的主要工业集团）的合资企业， 多年来一直在使用3D打印技术。

●它最先使用增材制造为Turkmenistan的第一颗卫星 TürkmenÄlem/MonacoSAT 制造天线支架，该卫星由 Thales Alenia Space 在Cannes Mandelieu Space Center建造并于 2015 年发射。

●后来该公司为其Iridium NEXT 卫星星座制造聚合物管支架，并为 2017 年在轨运行的Koreasat 5A 和 7 通信卫星制造了大型 3D 打印航天器部件。

●2019年，Thales Alenia Space 将3D打印投入批量生产以制造组件用于构建在公司新的全电动Spacebus Neo平台上的电信卫星。


△正在泰雷兹阿莱尼亚空间设施建造和组装的Iridium satellite NEXT 卫星。图片由 Thales Alenia Space 提供。

Miprons 创始人兼首席执行官 Angelo Minotti 表示，虽然水燃料推进系统仍处于研发的早期阶段，但它有可能定义“太空新范式”。这位航空航天推进专家还补充说，该团队将尝试让该系统尽快启动并运行。

同样，Thales Alenia Space 首席执行官 Massimo Claudio Comparini 保证：“我们始终愿意面对并解决太空部门日益增长的战略中重要的新挑战。”

然而，尽管这个概念具有创新性，但这并不是第一个可以用水驱动的卫星推进系统。

●2020 年，东京大学的研究人员成立了一家名为Pale Blue的初创公司，旨在通过使用水基微型推进系统来推动小型卫星航天工业。

●同样，在 2020 年，NASA 为Hydros创建了水力推进器。Hydros 方法避免了发送加压系统的风险，相对便宜且易于制造，可针对不同的卫星尺寸进行扩展，并且省油。

水作为下一代小型卫星的燃料引起了研究者们的很多关注，主要是因为它的安全性和易处理性，以及在月球、火星和小行星等地外探索地点可以获取。南极熊相信未来几年，用于卫星（以及后来的火箭）的水动力推进系统一定会发挥其独有的优势。