鞋盒大小的超导推进器在首次轨道测试中演示无燃料机动
日期: 2026-07-07
特色图片: [Z01 Supertorquer超导磁体系统示意图，显示线圈和热泵组件；图片来源：Zenno Astronautics]
一款鞋盒大小的超导推进器在不消耗推进剂的情况下产生加速度，已完成其首次在轨测试，标志着超导设备首次在太空中成功运行。由新西兰初创公司Zenno Astronautics制造的Z01 Supertorquer搭载于Impulse Space的Mira卫星上（该卫星于2025年11月发射），据CEO Max Arshavsky称，其表现”非常出色”。
Z01使用冷却至零下200摄氏度（零下328华氏度）的超导线圈产生强磁场。当该磁场与地球的地磁场相互作用时，会产生扭矩，使卫星旋转或稳定,,全程无需燃烧任何推进剂。
“它将太阳能直接转化为有用的功，”Arshavsky说。”能量是太空中最充裕的东西，你可以用它来激磁磁体，创造一种磁加速装置。它让你无需燃料就能获得加速度。”
工作原理
传统的卫星推进器通过喷射推进剂质量,,无论是化学推进还是电推进,,来产生推力。而Supertorquer则利用磁扭矩：太阳能电池板为电池充电，电池为电阻为零的超导线圈供电，产生与地球环境磁场相互作用的磁偶极子，由此产生的洛伦兹力使航天器旋转。
在温度约为20摄氏度的卫星内部管理极度低温需要隔热层和主动热泵。无需低温液体，系统完全依靠太阳能电池板供电。
“一旦在太空中拥有超导技术，你就可以产生非常强的磁场，并将其用于各种用途，”Arshavsky说。”你可以非常快速地加速太空中的物体，或者完全不使用燃料就改变卫星的轨道。”
超越姿态控制
直接的应用是无推进剂的姿态控制,,消旋、精确指向和位置保持，无需传统反作用轮或推进器的质量和复杂性。但Zenno看到了更大的潜力。
该公司的路线图包括将这项技术扩展到利用磁力进行航天器对接和近距离操作、无需推进剂的月球或火星星际推进，以及载人航天器的辐射屏蔽。强磁场可以在航天器周围充当”保护伞”，偏转带电粒子。
“当我们进入太空时，会受到辐射的伤害，这些超导磁体可以在航天器周围产生磁场保护伞，保护内部空间，”Arshavsky说。
Zenno计划于2026年晚些时候在一次未公开的任务中飞行一个更大的演示器。
日益升温的领域
Zenno的轨道测试正值超导太空推进领域兴趣广泛激增之际。中国科学院的研究人员最近开发了一种紧凑型高温超导磁等离子体动力推进器，在12千瓦输入条件下实现了3,265秒的比冲,,与传统铜线圈等效装置相比，功率需求从285千瓦降低，质量从220公斤降至60公斤。
新西兰的Paihau-Robinson研究所也准备将一个高温超导磁体和磁通泵送往国际空间站，进行进一步的在轨验证。
Star Catcher Industries的CEO Andrew Rush最近加入了Zenno的董事会，表明业界对该技术的兴趣日益增长。
“我们本质上是在寻求消除对地球资源的所有依赖，以便在太空中建立可持续的产业，”Arshavsky说。
婷 翻译