KAIST开发的立方体卫星将搭载在“世界”号上,在太空中接受性能验证。


KAIST表示,由原子力及量子工程学系Choi Wonho教授研究团队开发的立方体卫星“K-HERO(KAIST霍尔推力器试验卫星)”将搭载在27日凌晨于全南高兴罗老宇宙中心发射的“世界”号第四次发射体上飞向太空。


正在装入“世界号”运载火箭立方星发射管的立方星“K-HERO”。照片由韩国航空宇宙研究院提供

正在装入“世界号”运载火箭立方星发射管的立方星“K-HERO”。照片由韩国航空宇宙研究院提供

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“世界”号第四次发射是韩国航空宇宙研究院(KARI)完成技术移交后,由民营企业Hanwha Aerospace主导的首次发射,被寄予厚望,将成为韩国国内宇航产业的转折点。


“世界”号将搭载下一代中型卫星3号以及由产学研联合开发的12颗立方体卫星。K-HERO是这12颗立方体卫星之一。


K-HERO是在Choi教授研究团队被KARI主办的“2022立方体卫星竞赛”选为基础卫星开发团队之后开始研制的。


基础卫星是在正式制作飞行模型(FM)之前,用于确认设计和核心部件能否在太空环境中正常运作的技术验证用卫星。


K-HERO是一颗3U标准立方体卫星,长宽各10厘米、高30厘米、重量3.9千克,按照能够完全满足与运载火箭之间的安全性、电气规格和接口条件的要求进行设计。


K-HERO的核心任务是验证研究团队开发的150瓦级超小型卫星用霍尔推力器在太空中能否实际运转。


霍尔推力器是“以电力驱动的太空发动机”。它利用电力,让卫星以缓慢但高效的方式移动,起到电推进发动机的作用。


它并非像火箭那样大量燃烧燃料以瞬间产生巨大推力,而是利用电力将气体(氙气)变为等离子体状态,再以极高速度向后喷出,从而推动卫星前进。霍尔推力器具有燃料效率高的优点,在小型与星座卫星时代,被视为关键技术。


参与开发立方体卫星“K-HERO”的研究团队成员正在合影留念。(从左至右)KAIST 博士研究生 Park Jaehong、CosmoB 研究员 Kim Yoonsu、教授 Choi Wonho、博士研究生 Park Dongha、硕士研究生 Heo Seungbeom。KAIST 提供

参与开发立方体卫星“K-HERO”的研究团队成员正在合影留念。(从左至右)KAIST 博士研究生 Park Jaehong、CosmoB 研究员 Kim Yoonsu、教授 Choi Wonho、博士研究生 Park Dongha、硕士研究生 Heo Seungbeom。KAIST 提供

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霍尔推力器是一项已经在大型卫星和深空探测器上使用了20至30年以上的成熟技术。但由于体积和功率需求较大,过去主要用于大型地球静止轨道(GEO)通信与广播卫星。NASA和欧洲航天局(ESA)的深空探测器也为实现长距离飞行而采用霍尔推力器。


近年来,随着SpaceX星链(Starlink)卫星星座的出现,对小型和超小型电推进系统的需求急剧增加。随着全球宇航产业向星座卫星为中心转型,“小而高效的推力器”已成为不可或缺的技术。


K-HERO作为首个在太空中直接验证由韩国本土技术研制的超小型霍尔推力器的案例,被寄予厚望,有望成为提升韩国技术竞争力的重要里程碑。


此前,Choi教授研究团队于2003年在韩国率先启动霍尔推力器研究,掌握了基于等离子体物理的源头技术。2013年,又成功在“KAIST科学技术卫星3号”上搭载200瓦级霍尔推力器,证明了该技术的实用性。


尤其是,此次“世界”号第四次发射体将搭载在既有产品基础上将工作功率降至30瓦的改良型号,面向超小型卫星的下一代霍尔推力器。


此次K-HERO的开发中,Choi教授研究团队创立的实验室创业企业Cosmobe Co., Ltd.也参与其中,强化了技术商业化基础。



Choi教授表示:“以K-HERO为起点,预计韩国国内搭载电推进器的小型卫星将正式增加。将在‘世界’号第四次发射中接受验证的霍尔推力器,可广泛应用于近地轨道星座监视侦察卫星、6G通信卫星、超低轨高分辨率卫星、小行星探测器等多种任务。”


本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。

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