推进剂俗称燃料，是航天技术发展的关键所在。传统的航天推进剂如肼类燃料，虽然能产生强劲的推力，但具有高毒性，存储、运输和使用过程存在一定的风险。电力推进需要较高的功率支持，对能源供应提出较高要求。水燃料推进器的出现，有望成为未来航天探索的新动力。
近日，美国一家航天初创公司宣布成功测试全球首款水燃料等离子推进器。在测试中，该推进器展现出一定的性能优势。其仅需1.5瓦功率，即可实现连续5分钟稳定推力，推力为37.5毫牛顿，比冲达4800秒，约为肼类推进器的10倍。其大小仅10立方厘米，可适配1U立方星（即重量1千克、体积10厘米×10厘米×10厘米的小卫星）及各种微卫星。技术创新方面，该公司通过低压电场将水分子电离为等离子体，再利用电磁场加速喷出产生推力，这种方式实现了推进剂的零毒性和易于存储。该推进器适用于低轨卫星的长期在轨维持任务，同时也可以为小型探测器执行远距离深空探测任务提供动力。
无独有偶。日本一家初创企业与意大利某公司合作，计划于2025年6月及10月进行1U立方星的水离子推进器在轨测试。该推进器整合了水离子推进与电力推进技术，兼顾效率与灵活性，由于采用模块化设计，因此能适配不同小型卫星。此次测试主要是验证该推进器在空间碎片规避和卫星可持续离轨方面的技术可靠性。
水燃料推进器的出现，将在商业航天领域产生多方面影响。一方面，水作为燃料具有显著优势。水的成本极低，与每公斤数万美元的肼类燃料相比，几乎可以忽略不计。另一方面，水无需特殊防护和存储，可大大降低燃料存储、运输的风险和成本。此外，低功耗的水燃料推进器有助于减少卫星电力系统的体积，降低整星重量，从而降低发射成本。
水燃料推进器为航天任务带来更多可能性。对于正在建造的巨型星座项目而言，采用水燃料推进器有助于延长卫星寿命，降低补网频率，提高星座卫星的稳定性和服务质量。以往，受燃料质量和推进器功率限制，一些深空探测任务对于初创公司来说难以实现。水燃料推进器的低功耗和高比冲等特性，使得小型航天探索机构有望以较低成本开展小行星采样等深空探测任务。
尽管水燃料推进器展现出诸多优势，但目前还面临一些技术挑战。其推力较小，仅为肼类燃料推进器的1/10，无法满足航天器紧急变轨等任务需求，从而限制了应用范围。另外，水在电解过程中会产生微量氢氧，长期运行可能会对反应室材料造成腐蚀，影响推进器的使用寿命和性能稳定性。
水燃料推进器作为太空动力领域的新兴技术，以安全、低成本、低功耗的特点，为商业航天的发展带来了新的机遇和变革。这一技术的发展也为各国在航天领域的竞争与合作带来新的变数，值得持续关注和深入研究。
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