近日，在哈爾濱新區(qū)中國星谷內，哈爾濱星網動力技術有限公司(以下簡稱星網動力)已完成裝修，正在陸續(xù)購進、調試生產設備。預計今年上半年，星網動力將投入生產，到2027年可具備年產300套左右霍爾電推進系統(tǒng)的能力，成為黑龍江省商業(yè)航天產業(yè)發(fā)展的生力軍。
要遨游太空，動力是關鍵。星網動力生產的霍爾電推進系統(tǒng)，就是為衛(wèi)星上天后在軌的姿態(tài)修正、軌道提升、再入大氣層等提供動力。
在星網動力，記者看到桌上擺放著一個30厘米見方的裝置，這就是霍爾電推進系統(tǒng)的核心——霍爾推力器的模型。
“從外觀上看，他的結構并不復雜。但其實這里涉及到大量的理論和工程問題?！毙蔷W動力董事長兼總經理劉輝介紹，正所謂“麻雀雖小，五臟俱全”，霍爾推力器里面涉及電磁、熱學、材料、流體力學等多學科的交叉。
“在2000年的時候，我們國家還沒有這方面的經驗，而美國和俄羅斯已開始大規(guī)模應用了?！眲⑤x說，他的導師、哈爾濱工業(yè)大學于達仁教授在一次學術交流中了解到第二代霍爾推力器的設計理念。回國后，于老師鼓勵學生：“在未來航天器上，霍爾推力器一定是不可缺少的動力裝置。我們國家如果率先研制成功，那么就能實現(xiàn)在這個領域的彎道超車，占據(jù)世界一流的位置?！?
“于老師說，我們要做就做國際最好的，現(xiàn)在別人沒有做成，我們哈工大一定要把它做成?！?
創(chuàng)新，從零開始！橫在研發(fā)團隊面前的第一道難題，是理論難題。比如，霍爾推力器的核心技術磁聚焦的設計。磁聚焦一旦實現(xiàn)，推力器就能像透鏡一樣，將所有的帶電離子聚焦后平行噴射出去，這樣才會有最佳的性能。但是，磁聚焦設計需要把等離子體的復雜理論研究透徹。
“對于我們一直從事工科研究的人來說，等離子體理論研究是陌生的領域，充滿了挑戰(zhàn)?！眲⑤x說，理論問題研究不透徹，是沒辦法解決磁聚焦設計難題的。
“于老師帶著我們一起讀文獻、一起做實驗，一大群工科學科的博士在一起研討，那時候感覺就像重新參加一次高考。雖然不能說是頭懸梁錐刺股，但是凌晨4時的太陽我們見過，午夜12時的月光是回家路上常伴的光。”當時還是哈工大博士生的劉輝每每回憶過去總是心潮澎湃。在那時，團隊進行了大量的實驗和數(shù)值仿真，試圖摸清實現(xiàn)磁聚焦設計的物理規(guī)律。
十年磨一劍。全世界專家都為之困擾的磁聚焦與工質高效電離難題，終于被哈工大霍爾推力器研發(fā)團隊解決了。2009年，磁聚焦霍爾推力器設計理論體系在團隊建立了起來。
理論有了，還要學以致用，將科研成果轉化為能飛上天的產品。從理論到應用的這道難題，必須靠中國人自己的力量來完成。
依托團隊的技術優(yōu)勢，研發(fā)團隊跟國內的航天院所合作，攻克了一個個工程實現(xiàn)的難題，通過了一次次嚴格的地面測試。2016年，哈工大霍爾推力器研發(fā)團隊研發(fā)的國際首臺磁聚焦霍爾推力器搭載“長征五號”運載火箭成功上天，推力器在實踐十七號衛(wèi)星點火成功。2020年，霍爾推力器研究成果獲國家科技進步獎二等獎。
從2016年到2024年，哈工大霍爾推力器研發(fā)團隊的霍爾電推進技術已經應用在我國20多顆通信、遙感等衛(wèi)星上。技術水平國際領先，擁有100多項發(fā)明專利，并入選黑龍江省首批最具轉化潛力科技成果。
“既然我們能做出產品，我們一定要讓它出生在黑龍江。”劉輝說，哈工大有國際領先的航天技術，黑龍江有像工大衛(wèi)星這樣成熟的航天企業(yè)。團隊的目標就是將龍江制造的霍爾電推進系統(tǒng)裝配在龍江制造的衛(wèi)星上，在生機勃勃的商業(yè)航天領域，為黑龍江開拓出一片天地。2023年12月末，團隊注冊成立了星網動力，并入駐哈爾濱新區(qū)中國星谷。
“傳統(tǒng)化學推進裝置的燃料攜帶量約占衛(wèi)星總重量的一半，而霍爾電推進系統(tǒng)最大的優(yōu)勢是能大幅縮減燃料的攜帶量，降低成本，使衛(wèi)星批量發(fā)射成為可能?！眲⑤x介紹，星網動力的主打產品為新一代低成本霍爾電推進系統(tǒng)，其綜合性能比第一代霍爾電推進裝置提高20%，壽命增長近一倍，成本降低40%。
“我們的產品是商業(yè)航天衛(wèi)星互聯(lián)網星座必需的動力裝置，可與工大衛(wèi)星形成強鏈補鏈關系，有利于高質量構建黑龍江省衛(wèi)星產業(yè)鏈，對助力黑龍江省打造‘中國星谷’和加快形成新質生產力具有積極意義。”劉輝說，“我相信，在大家的共同努力下，龍江制造未來必將在浩瀚的太空中熠熠生輝?！?記者：薛婧；攝影：薛婧)
