NASA用于“门户”月球前哨站的太阳能电力推进系统正在进行测试

美国宇航局（NASA）的Artemis计划的主要目标之一是在月球上建立第一个长期存在的基地。实现这一目标的支持性基础设施的一个关键部分是“门户”（Gateway），一个将围绕月球运行的太空前哨。长期而言，Gateway将作为深空探索的一个中转站。

在Gateway的开发周期中，这仍然有点早。到目前为止，NASA已将Gateway的开发集中在支持登陆所需的初始关键元素上：即动力和推进元件（PPE），居住和后勤前哨（HALO），以及后勤能力。

Gateway是NASA围绕月球的轨道前哨，也是Artemis的一个关键基础设施，它的动力装置正在进行一些电力推进系统的测试中。

由Maxar技术公司制造的动力和推进元件（PPE）为Gateway提供动力、高速通信和推进力，用于绕月飞行和在不同轨道之间的转运。PPE将在综合航天器发射前与居住和后勤前哨（HALO）相结合，目标是在2024年底由SpaceX猎鹰重型火箭发射。随着未来几年整个Gateway前哨站的组装，这些元素将成为Gateway早期载人运行和各种科学和技术展示的中心。

PPE工程团队正在进行广泛的电力推进系统测试活动，以更好地了解Gateway在各种任务情况下的性能。该测试使工程师和任务规划人员能够调整该系统，以确保其满足Artemis任务期间的探月要求。

太阳能电力推进是Gateway的理想选择，因为这些系统利用太阳的能量，将其转化为动力，然后利用这些动力产生长期的、高效的推力，提供任务的灵活性并降低成本。PPE将使用一个6千瓦和一个12千瓦的电力推进系统。每个系统都包含帮助航天器有效推力的各种组件：推进器、动力处理单元（PPU）、调节用于推进的气体（如氙气）流量的流量控制器等等。多家公司，包括主承包商Maxar以及Aerojet Rocketdyne和Busek, Co.正在为PPE提供电力推进技术。

航天器的推进器和电力推进系统的开发版本正在位于克利夫兰的NASA格伦研究中心进行测试。这些工作包括首次对6千瓦的系统进行端对端测试，以验证Maxar公司的仿飞行PPU和Busek公司的6千瓦试验推进器之间的变化和技术互动，以及用12千瓦的原型推进器对Maxar公司更大的12千瓦PPU进行验证。该团队还使用Aerojet Rocketdyne公司的先进电力推进系统（AEPS）12千瓦试验推进器进行了端到端测试。第一阶段的测试于4月中旬结束，成功地展示了使用Aerojet Rocketdyne公司的推进器和Maxar公司的PPU和氙气流量控制器的操作。NASA计划继续测试PPE的推进系统，以减少航天器的整合和操作风险。

在测试过程中，每个系统都证明了能够在整个任务的功率范围和参数上发挥作用。此外，在测试期间，工程团队完成了各种启动和关闭序列以及推进器节流，以模拟绕月运行。这些对两个电力推进系统的测试对于最终确定设计、要求和能力非常重要。

里程碑式的推进系统测试代表着初始开发阶段的进展，导致关键设计审查和今年晚些时候的额外航天器地面测试。地面测试后，航天器将被交付，并在发射前最终与HALO整合。

这将是有史以来飞行过的最高功率的电力推进系统的可靠运行，对于综合航天器完成从地球轨道到月球轨道的转运至关重要。它对于Gateway作为宇航员的家外之家和支持Artemis和未来任务的月球微重力实验室的运作至关重要。