麻省理工学院打造首个用于卫星的3D打印离子发动机

麻省理工学院的工程师们成功打造了首款完全 3D 打印的小型卫星电喷雾发动机。这款新设备通过带电液滴产生推力，比在半导体洁净室制造的传统推进器制造速度更快、成本更低。该发动机由 32 个并行工作的电喷雾发射器组成，可产生均匀的推进剂流。

图片来源：麻省理工学院

研究人员结合了两种不同的 3D 打印技术来克服制造挑战。他们使用双光子打印技术来制作带有尖头的精确发射器模块，同时采用数字光处理技术来创建容纳组件的更大的歧管块。这种双重方法使他们能够优化不同规模的制造过程。

与现有的液滴电喷雾发动机相比，该原型机表现出了更优越的推力。研究团队发现，调节施加的电压比传统的基于压力的系统更能控制推力。这一发现表明，可以设计出更简单、更轻、更高效的推进器，所需的复杂部件更少。

麻省理工学院微系统技术实验室首席研究员、《先进科学》杂志上发表的研究报告的资深作者 Luis Fernando Velásquez-García 表示：“使用半导体制造不符合低成本进入太空的想法。我们希望使太空硬件普及化。”该技术可以让宇航员在轨道上打印替换发动机，而不必等待来自地球的货物。

研究团队目前正在探索如何创建更密集的发射器模块阵列，并研究多种电极配置。他们的长期目标包括展示配备全 3D 打印电喷雾引擎的立方体卫星，用于运行和脱离轨道。该项目获得了 MathWorks 奖学金和 NewSat 项目的资助，研究使用 MIT.nano 设施进行。

来源：news.mit.edu