36氪首发 |「星空动力」完成千万元级天使轮融资,发力霍尔推进器研发制造

张麟 ·2021-10-20
霍尔推进器是航天器的优选动力方式

36氪获悉,近日,苏州中新星空动力科技有限公司(以下简称“星空动力”)完成千万元级的天使轮融资,本轮融资由英诺天使基金投资,北拓资本担任长期独家财务顾问。星空动力CEO邓沙表示,本轮融资资金将主要用于产品研发,苏州实验中心建设和商务推广等方面。

星空动力成立于2021年,是一家专注于研发霍尔推进技术和产品的科技公司。目前,星空动力已成功研发了HEMPJet电推进系统、MPHT-1200电推进系统、MPHT-6000电推进系统、MPHT-20k电推进系统、MPHT-80k电推进系统等多款产品,推力范围涵盖了0.1μN至127mN,可适配30公斤到6.5吨的各类卫星和航天器。

邓沙表示星空动力所有产品已完成地面太空仿真验证,产品阴极和阳极通过地面累计3050小时疲劳烧蚀实验,20mN产品不含储罐仅重4.5公斤,80mN产品不含储罐仅重7公斤,其他各项指标均为国内、外领先水平。

星空动力产品

霍尔推进器是一种高比冲、高效率的离子推进器,其利用霍尔效应电离和加速工质来形成高速离子射流,从而推动卫星和航天器进行调姿、变轨和深空探索等任务。由于离子推进器工作时需要电能持续参与,因此离子推进器也被称作“电推”。相较于传统的化学燃料推进器,霍尔推进器推力较小,但其体积小,比冲高,卫星和航天器采用霍尔推进器后可大幅降低燃料携带量,增加有效载荷和航程。

根据公开资料显示,苏联和美国于20世纪60年代起开始研制霍尔推进器,1972年11月,推力20mN的SPT-50霍尔推进器随着苏联“流星”号气象观测卫星的升空正式投入使用,这是人类历史上第一款具备实用价值的霍尔推进器。此后约20年的时间里,苏联又有至少100台霍尔推进器跟随航天器进入太空。直到今天,美国和俄罗斯仍是世界上使用霍尔推进器最为成熟的两个国家,这也是欧美大型商用卫星寿命显著高于我国的原因。

邓沙介绍到,我国从上世纪70年代开始研发离子推进器,目前绝大部分的霍尔推进器项目都是由政府主导的,民营公司屈指可数。霍尔推进器系统由阴极阳极、电源和遥控遥测单元、气体流量控制单元、推进剂及高压气控单元等系统组成,涉及等离子体、精密加工、微电子、磁场、电场、材料和语言编程等多个科研领域。国内很多科研院所通常专注于某一个领域的研究,星空动力是国内少有的具有霍尔推进器全系统、元器件级设计制造能力的民营企业。

就推进工质来说,目前霍尔推进器主要使用的推进工质是氙气和氪气,但氙气价格较高、其获取比较困难。星空动力通过优化磁场设计,使其电推产品可以应用氙气、氩气、氪气、氦气等多种气体作为推进工质,并确保不折损阳极陶瓷的使用寿命。根据星空动力给出的数据来看,其HEMPJet电推系统的工作寿命可达1万小时以上。

HEMPJet电推系统已成功完成在轨验证。2019年,我国首颗引力波探测卫星——太极一号升空,其就搭载了星空动力HEMPJet电推系统,该系统可为太极一号提供几微牛到几百微牛的精确推力。目前太极一号仍在轨运行,HEMPJet电推系统也依然在正常工作。

此外,邓沙介绍说,星空动力20-40mN的产品将在今年12月搭载某国有科研院所小行星探测卫星进行在轨验证,小行星探测卫星的目标是前往离地球2亿公里外的小行星带进行科学探测,星空动力的产品可为其提供持久可靠的动力。

同时,星空动力80-127mN的产品已被土耳其的商用通信卫星Turksat-6A选为动力系统,该卫星将于2022年由SpaceX进行商业发射,该卫星总重量6.5吨,预算2.03亿美元。

左为星空动力MPHT-80k 80mN电推进系统点火试验情况,工质为氙气;右为星空动力MPHT-20k 20mN电推进系统点火试验情况,工质为氪气

星空动力全系产品可进行即插即用交钥匙系统交付,支持RS-422 / RS-232 / CAN或其他公共总线通信协议,可根据升轨、维轨、离轨、变轨、深空探测和工作时长的不同需求,灵活提供多种卫星和航天器的动力解决方案。动力系统自带的控制指令处理模块结合微牛推进器,可为卫星的提供高精度三维无拖曳动力补偿,使其达到超稳和超静状态。

邓沙表示,中国商业航天生态在逐步完善,目前在20mN以下小霍尔推进器领域,国内已出现一些民营企业进行研发,这将有益提升行业对霍尔推进器的关注度。

同时,邓沙表示星空动力也看到欧美很早将大推力霍尔推进器应用在吨级商用卫星上,中国在此领域还处于空白,星空动力愿把在Turksat-6A的成熟商用经验应用到国内同类卫星中,这将有效提高卫星的寿命,大幅降低卫星的重量。

2020年,中国航天科技集团六院801所成功完成了我国首款20千瓦大功率霍尔推力器点火试验,标志着中国霍尔推进器的推力进入1N级。

邓沙表示:“霍尔推进器的最大可实现推力值,反映了一国空间电推动力系统的技术实力,星空动力正筹划与中科院国科大杭州高等研究院等国有科研单位,联合进行1N以上霍尔推进器的地面验证,星空动力作为主要技术承担方将为我国在空间电推动力系统的技术提升做出贡献。”

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