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国际首次碳化硅MEMS微推力器阵列在轨点火试验成功
出自:南京理工大学化工学院

近日,随金牛座纳星运行了37天的碳化硅MEMS(微机电系统)微推力器阵列芯片接受地面点火指令成功点火,在轨验证了对金牛座纳星的姿态控制技术。 

金牛座纳星由八院805所所属上海埃依斯航天科技有限公司研制,于9月12日11时26分,由长征四号乙运载火箭在太原卫星发射中心点火升空,成功实施了一箭三星发射,将资源一号02D星、京师一号卫星和金牛座纳星送入太阳同步轨道。金牛座纳星搭载了由中国电子科技集团公司第五十五研究所、我校等联合研制的碳化硅MEMS微推力器阵列芯片,将验证微推力器阵列的空间使用的可靠性以及对卫星姿态控制能力,有望解决我国微纳卫星精确姿态控制和自主离轨难题,目前国内外还没有碳化硅MEMS微推力器阵列在轨试验报道,本次在轨验证是全球首例。 

随金牛座纳星运行的碳化硅MEMS微推力器阵列每天要经历12轮的高低温交替环境,并且所处空间存在较强的电磁辐射。在轨点火成功,表明了碳化硅MEMS微推力器阵列能适应极端温度环境、低气压环境以及空间辐照环境。 

我校自1998年首次提出数字化火工品概念以来,开展了基于MEMS的火工品技术研究,经过近二十年的基础研究和技术攻关,掌握了MEMS火工品设计方法,突破了微尺度点火可靠性和微尺度稳定燃烧等关键技术,获得多项原创性成果。研究成果为碳化硅MEMS阵列推进芯片的研制和成果验证奠定了坚实的基础。 

2013年中国电子科技集团公司第五十五研究所牵头与我校、国防科学技术大学、航天502所、南京大学等组成联合团队,开展了碳化硅MEMS推进阵列技术研究,将碳化硅材料引入固体化学微推进阵列结构设计,提高了结构强度和耐烧蚀性。2018年中国电子科技集团公司第五十五研究所、我校、埃依斯航天合作开展了碳化硅MEMS微推力器阵列大量的地面性能试验,掌握了多项关键技术,通过了高低温、随机振动、热真空点火等典型空间环境的试验,成功实现国际首次在轨点火试验。本次试验成功说明了该技术已由实验室研究进入工程应用研究阶段。

 

 

 

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