莫斯科航空学院研制出俄罗斯首台用于小型卫星的氪工质发动机

2026年8月5日, 莫斯科航空学院新闻处报道：

莫斯科航空学院的专家与莫斯科物理技术学院的科学家共同研制出俄罗斯首台低功率氪工质等离子体发动机。该装置用于对低地球轨道卫星进行高精度控制。

这套动力装置可用于维持轨道高度、规避与太空垃圾碰撞，以及航天器寿命末期受控离轨。进入太空服役后，发动机可工作长达七年。其使用寿命按多次启停和产生推力设计，总工作时长不少于7500小时。

项目负责人、莫斯科航空学院应用力学与电动力学科学研究所发展副所长亚历山大·博加特表示：这将是俄罗斯第一款专为使用氪作推进剂而研制的低功率动力装置。其结构以批量生产为设计前提，这应能确保相对较低的成本。

据他介绍，这项研发基于霍尔效应等离子体发动机。在该发动机中，电场加速气体离子，从而产生反作用推力。此类系统的优势在于能以极少工质获得较高速度。此类发动机使用的标准推进剂是稀有气体氙。它容易电离并能提供较大推力，但价格昂贵，且全球年产量仅有几十吨。

这位科学家解释说，氪是一种容易获得的替代品。氪产量大，且价格便宜5至10倍。工质成本上的节省使该项目对商业和国家低轨星座颇具吸引力。目前，俄罗斯的同类发动机均只使用氙。

在低功率发动机上改用氪是一项技术难题。这种气体的电离能更高，因此更难转变为等离子体。此外，在装置尺寸缩小时，更难保证可接受的推力效率。

“此前，由于更容易获取虽贵但效率更高的氙，我国并未开展低功耗氪工质发动机的研制。然而，建立低成本多卫星星座的需要迫使研发人员寻找新的解决方案。”亚历山大·博加特分享道。

他介绍说，国际上已有此类发动机在使用。例如，Busek公司和Astra公司的产品，它们被用于Starlink卫星的运动控制系统。

开发人员解释道，莫斯科航空学院在该方向上积累了大量的研究成果，得以转入实际样机的研制。目前，专家们正在制造样机装置，并同步测试各个部件和结构。工程师们同时还在研制控制、供电、氪工质贮存与供给系统。

“可以满怀信心地说，这项研发是太空探索的又一个阶梯。它使组建多卫星星座的小型航天器动力装置变得经济可及。”亚历山大·博加特总结说。

该项目在国家技术倡议基金支持下实施，属于莫斯科物理技术学院“航天系统与服务先进技术”方向国家技术倡议中心建设和发展的规划框架内（协议编号：0000000007525R5Y0002）。

新型发动机的研制工作始于2025年。项目执行方为莫斯科航空学院及其应用力学与电动力学科学研究所的科研人员、研究生、学生、工程师和技术工人。承担发动机生产组织的工业合作伙伴是Orbitek公司。项目中的控制与供电系统由俄罗斯航天电气设备领域领先机构之一的AVEX股份公司专家负责研制。

项目在俄罗斯总统宣布的“科学与技术十年”框架内实施。