□本報(bào)記者 薛婧
近日，在哈爾濱新區(qū)中國(guó)星谷內(nèi)，哈爾濱星網(wǎng)動(dòng)力技術(shù)有限公司（以下簡(jiǎn)稱星網(wǎng)動(dòng)力）已完成裝修，正在陸續(xù)購(gòu)進(jìn)、調(diào)試生產(chǎn)設(shè)備。預(yù)計(jì)今年上半年，該公司將投入生產(chǎn)，到2027年，可具備年產(chǎn)300套左右霍爾電推進(jìn)系統(tǒng)的能力，成為我省商業(yè)航天產(chǎn)業(yè)發(fā)展的生力軍。
要遨游太空，動(dòng)力是關(guān)鍵。星網(wǎng)動(dòng)力生產(chǎn)的霍爾電推進(jìn)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(dòng)力。
在星網(wǎng)動(dòng)力公司，記者看到桌上擺放著一個(gè)30厘米見方的裝置，這就是霍爾電推進(jìn)系統(tǒng)的核心——霍爾推力器的模型。
“從外觀上看，他的結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜。但其實(shí)，這個(gè)小小的構(gòu)造里涉及大量的理論和工程問(wèn)題?！毙蔷W(wǎng)動(dòng)力董事長(zhǎng)兼總經(jīng)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(xué)、材料、流體力學(xué)等多學(xué)科的交叉。
在2000年的時(shí)候，中國(guó)還沒有這方面的經(jīng)驗(yàn)。劉輝說(shuō)，他的導(dǎo)師、哈爾濱工業(yè)大學(xué)于達(dá)仁教授在一次學(xué)術(shù)交流中了解到第二代霍爾推力器的設(shè)計(jì)理念?；貒?guó)后，于老師鼓勵(lì)學(xué)生：未來(lái)航天器上，霍爾推力器一定是不可或缺的動(dòng)力裝置。
“于老師說(shuō)，我們要做，就要做國(guó)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?！?/p>
創(chuàng)新，從零開始！橫在研發(fā)團(tuán)隊(duì)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(shù)磁聚焦的設(shè)計(jì)。磁聚焦一旦能夠?qū)崿F(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(huì)有最佳的性能。但是，磁聚焦設(shè)計(jì)需要把等離子體的復(fù)雜理論研究透徹。
“于老師帶著我們一起讀文獻(xiàn)，一起做實(shí)驗(yàn)，一大群工科學(xué)科的博士在一起研討，那時(shí)候感覺就像重新參加一次高考。”當(dāng)時(shí)還是哈工大博士生的劉輝每每回憶過(guò)去總是心潮澎湃。在那時(shí)，團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)和數(shù)值仿真，試圖摸清實(shí)現(xiàn)磁聚焦設(shè)計(jì)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(zhì)高效電離難題，終于被哈工大霍爾推力器研發(fā)團(tuán)隊(duì)解決了。2009年，磁聚焦霍爾推力器設(shè)計(jì)理論體系在團(tuán)隊(duì)建立了起來(lái)。
理論有了，還要學(xué)以致用，將科研成果轉(zhuǎn)化為能夠飛上天的產(chǎn)品。從理論到應(yīng)用的這道難題，必須靠中國(guó)人自己的力量來(lái)完成。
依托團(tuán)隊(duì)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)跟國(guó)內(nèi)的航天院所合作，攻克了一個(gè)個(gè)工程實(shí)現(xiàn)的難題，通過(guò)了一次次嚴(yán)格的地面測(cè)試。2016年，哈工大霍爾推力器研發(fā)團(tuán)隊(duì)研發(fā)的國(guó)際首臺(tái)磁聚焦霍爾推力器搭載“長(zhǎng)征五號(hào)”運(yùn)載火箭成功上天，推力器在實(shí)踐十七號(hào)衛(wèi)星點(diǎn)火成功。2020年，霍爾推力器研究成果獲國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
從2016年到2024年，8年間，哈工大霍爾推力器研發(fā)團(tuán)隊(duì)的霍爾電推進(jìn)技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在我國(guó)20多顆通信、遙感等衛(wèi)星上。技術(shù)水平國(guó)際領(lǐng)先，擁有100多項(xiàng)發(fā)明專利，并入選黑龍江省首批最具轉(zhuǎn)化潛力科技成果。
“既然我們能做出產(chǎn)品，我們一定要讓它出生在黑龍江?！眲⑤x說(shuō)，哈工大有國(guó)際領(lǐng)先的航天技術(shù)，黑龍江有像工大衛(wèi)星這樣成熟的航天企業(yè)。團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)，就是將龍江制造的霍爾電推進(jìn)系統(tǒng)裝配在龍江制造的衛(wèi)星上，在生機(jī)勃勃的商業(yè)航天領(lǐng)域，為黑龍江開拓出一片天地。2023年12月末，團(tuán)隊(duì)注冊(cè)成立了星網(wǎng)動(dòng)力公司，并入駐哈爾濱新區(qū)中國(guó)星谷。
“傳統(tǒng)化學(xué)推進(jìn)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(jìn)系統(tǒng)最大的優(yōu)勢(shì)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。”劉輝介紹，星網(wǎng)動(dòng)力的主打產(chǎn)品為新一代低成本霍爾電推進(jìn)系統(tǒng)，其綜合性能比第一代霍爾電推進(jìn)裝置提高20%，壽命增長(zhǎng)近一倍，成本降低40%。
“我們的產(chǎn)品是商業(yè)航天衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座必需的動(dòng)力裝置，可與工大衛(wèi)星形成強(qiáng)鏈補(bǔ)鏈關(guān)系，有利于高質(zhì)量構(gòu)建我省衛(wèi)星產(chǎn)業(yè)鏈，對(duì)助力我省打造‘中國(guó)星谷’和加快形成新質(zhì)生產(chǎn)力具有積極意義。”劉輝說(shuō)，相信在大家的共同努力下，未來(lái)，龍江制造必將在浩瀚的太空中熠熠生輝。