MIT研制出可为微型卫星提供“双模式”推进的新型微型推进器，目标是让CubeSat这类小卫星既能快速机动，也能长距离、高效率飞行。该技术把化学推进和电推进整合到同一燃料体系中，被认为有望显著拓展小型航天器的任务能力。

麻省理工学院工程团队近日测试了一套面向小卫星的混合推进系统，特点是把化学火箭的高推力与电推进器的高效率结合起来，而且两种推进方式共用同一种燃料。 研究人员表示，这一设计有望让原本只能执行近地轨道任务的廉价、便携式航天器，承担更远的深空探测任务，甚至飞向火星。

长期以来，微型卫星虽然发射成本更低、部署更容易，但在推进系统上一直受限于体积和燃料空间。 如果要同时满足快速轨道变更和精细姿态调整，传统方案往往需要两套独立推进系统和两种燃料，这对小型平台来说很难实现。

文章介绍，化学推进器能够在短时间内输出强大推力，适合迅速改变轨道；而电推进器，尤其是电喷推进器，虽然推力较小，但燃料利用率极高，适合长时间、缓慢加速，特别适用于星际或行星际航行。 两者原本各有优势，却一直难以在小型卫星上兼容。

这一突破的关键，在于美国空军此前开发的一种名为 ASCENT 的推进剂。 这种名为“Advanced SpaceCraft Energetic Non-Toxic propellant”的绿色推进剂原本是作为替代高毒性肼燃料的化学推进燃料而研发，但研究团队后来发现，它本质上也是一种离子液体。 离子液体在真空环境下仍能保持液态，这使它非常适合电喷推进器使用。

MIT AeroAstro 实验室由 Paulo Lozano 教授领导，团队围绕这一特性推进研究，并将 ASCENT 装入与 CubeSat 相连的小型储箱中进行实验。 研究人员把微型卫星放在一个磁悬浮平台上，以模拟太空失重环境，再在不同电压下远程点火测试推进器，观察其运转表现。

测试结果显示，ASCENT 在推进性能上表现稳定，推重比达到每瓦 40 到 65 微牛，特定冲量为 600 秒，整体效率约为 15%。 推进器还能够连续运行最长 167 小时而没有出现可测量的性能衰减。

论文第一作者 Amelia Bruno 表示，与团队常用的电喷推进剂相比，ASCENT 的推力表现相近；既然已经确认推进器能够兼容这种燃料，后续就可以进一步优化设计。 研究团队认为，这种方案最大的意义在于，让小卫星第一次真正具备“共用一个推进剂储箱、同时支持不同推进行为”的可能。

下一步，MIT 将与 NASA 合作推进 Green Propulsion Dual Mode 任务。 这是一颗 CubeSat，将搭载一台化学推进器和四台电喷推进器，全部共用一个 ASCENT 储箱，计划在今年晚些时候发射。 Lozano 说，这将是卫星首次使用共享推进剂储箱的尝试。

如果任务验证成功，这项技术的应用场景将十分广泛，从更高效地部署卫星星座、实时追踪飓风，到执行更远距离的深空探测都在设想之中。 Lozano 还提到，未来甚至可以把 CubeSat 送往火星或小行星带，让它们先靠电喷推进器慢速航行，再用化学推进器快速调整位置，观察目标区域的细节。