四川
前段時(shí)間，國(guó)家航天局在中國(guó)航天日宣布，天問二號(hào)探測(cè)器將于今年接近地球準(zhǔn)衛(wèi)星 2016 HO3，明年帶回這顆小行星的樣本。不少人疑惑，我們已經(jīng)去過月球背面、登上過火星，小行星采樣到底難在哪？
就像天問二號(hào)的姿態(tài)控制發(fā)動(dòng)機(jī)，只用小推力微型發(fā)動(dòng)機(jī)精準(zhǔn)調(diào)整，才能完成附著采樣。
除了采樣的精準(zhǔn)操作，天問二號(hào)用到的單組元燃料也是關(guān)鍵。單組元燃料不需要額外搭配氧化劑，自身催化分解就能產(chǎn)生推力，最早的單組元燃料就是大家熟悉的過氧化氫。
早在 1938 年，德國(guó)人就使用高濃度過氧化氫作為火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃料，1939 年 6 月 20 日，亨克爾 He 176 型飛機(jī)成功起飛，這是世界上第一架完全由液體燃料火箭推進(jìn)的飛機(jī)，使用的就是高濃度過氧化氫，以高錳酸鈣鈉水溶液作為催化劑，分解為高溫蒸汽和氧氣。
二戰(zhàn)結(jié)束后，英國(guó)和美國(guó)都獲得了相關(guān)技術(shù)，英國(guó)人用鍍銀鎳網(wǎng)作為催化劑替代液體催化劑，美國(guó)人也使用類似的固體催化劑，將過氧化氫發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)用在貝爾 XF-85、北美 X-15 以及水星飛船等航空航天器上。不過當(dāng)時(shí)受技術(shù)水平限制，過氧化氫溶液濃度最多只能達(dá)到 85%，推力逐漸無法滿足復(fù)雜任務(wù)需求，單組元燃料漸漸轉(zhuǎn)向復(fù)合推進(jìn)劑方向發(fā)展。
五十年代后期，另一種單組元燃料肼衍生物開始出現(xiàn)，逐漸取代高濃度過氧化氫成為主流單組元推進(jìn)劑，其推力更穩(wěn)定、能量密度更高，為后續(xù)航天器的姿態(tài)控制提供了更可靠的選擇。
如今，單組元燃料的發(fā)展又有了新突破。天舟九號(hào)貨運(yùn)飛船搭載了清華大學(xué)和中國(guó)科學(xué)院大學(xué)化學(xué)物理研究所聯(lián)合研制的化電雙模式綠色推進(jìn)劑，完成了在軌飛行驗(yàn)證。這種推進(jìn)劑既能像傳統(tǒng)單組元燃料一樣催化分解產(chǎn)生推力，又能電離實(shí)現(xiàn)電推力，無毒無污染、能量密度高、抗凍性好且可長(zhǎng)期貯存，完美解決了傳統(tǒng)單組元燃料的部分短板。
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