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成大推動電漿推進系統 相關技術朝商品化、微型衛星技術邁進

鉅亨網記者黃皓宸 台北

在國科會支持下,成大團隊今 (24) 日宣布成功開發電漿推進系統「真空電弧誘發脈衝電漿推進器 (VAI-PPT)」,除了提升既有推進器穩定度與壽命,「真空陰極電弧推進器 (VCAT)」已完成太空飛行驗證,成為台灣自主電漿推進技術的重要里程碑,相關技術也正朝商品化邁進,具備高效率、低推進劑消耗及系統輕量化優勢的電漿推進器,已取代傳統化學燃料,成為微型衛星精準控軌與永續發展的核心技術。‘

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成大推動電漿推進系統,相關技術朝商品化、微型衛星技術邁進。(圖:國科會提供)

具備高效率、低推進劑消耗及系統輕量化優勢的電漿推進器,已取代傳統化學燃料,成為微型衛星精準控軌ㄊ程學系李約亨特聘教授率領 ZAP LAB 研究團隊,奠基於「真空陰極電弧推進器 (VCAT)」與「脈衝式電漿推進器 (PPT)」雛型技術,成功研發「真空電弧誘發脈衝電漿推進器 (VAI-PPT)」,並升級優化 VCAT 點火穩定性與系統性能。VCAT 更成功搭載「台灣百合三號」立方衛星進入太空進行飛行驗證,成為台灣自主發展電漿推進系統的重要里程碑。


國科會表示,該團隊自 2014 年開始投入電漿推進技術研究,已建立多種衛星用電漿推進器及系統,所謂「電漿推進器」,就是利用電能把物質轉變成帶電粒子的「電漿」,再高速噴出產生推力,利用反作用力推動衛星前進,此次研發的 VCAT,使用固態金屬作為燃料,不ㄉ瓦,卻能提供衛星在太空中軌道維持與姿態控制能力。

VCAT 最大挑戰之一,是長時間使用後,易因放電不穩而失效。團隊提出「多層絕緣體」設計,把傳統的絕緣層與表面石墨層,改成絕緣層與石墨層交錯堆疊的「三明治結構」,大幅提升推進器穩定性,讓推進器的放電次數從原本約 1,000 次,大幅提升到超過 40 萬次,壽命顯著增加。

國科會表示,團隊已完成超過 40 萬次的地面測試,也通過震動、熱真空循環與電磁干擾等太空環境測試,技術成熟度達到 TRL 7 等級,代表已接近實際太空應用階段,去 (2025) 年成功完成初步太空飛行驗證後,也象徵台灣已具備自主微型衛星電推進技術能力。

至於該項技術的商業化時程,成大團隊也表示,目前技術均已與業界合作推動商品化,並持續累積飛行驗證成果,爭取切入全球供應鏈,也與英國業者展開合作,整合雙方技術與產品。


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