當(dāng)相關(guān)機(jī)構(gòu)在規(guī)劃一個(gè)太空任務(wù)時(shí)一個(gè)最基本的問題之一就是從A點(diǎn)到B點(diǎn)用什么樣的推進(jìn)劑。在一種極端條件下，液態(tài)燃料火箭可以在很短的時(shí)間內(nèi)提供大量的推力，而靜電或離子引擎則可以在很長的時(shí)間內(nèi)提供微小的推力。

這兩者都有其優(yōu)劣勢。其中，液體引擎火箭可以將有效載荷送入軌道，但對于長距離的星際旅行來說效率并不高。而離子引擎就非常適合為從地球到冥王星的探測器提供動力，但在任何有重力的條件下這種引擎則都是垃圾。

解決這個(gè)問題的一種方法就是制造一種雙模火箭，它可以通過燃燒兩種推進(jìn)劑產(chǎn)生大量推力，然后在引擎切換到離子模式時(shí)繼續(xù)使用這些推進(jìn)劑。

據(jù)了解，離子引擎的工作原理是給推進(jìn)劑原子一個(gè)電荷然后在電場加速原子。目前太空任務(wù)中使用的推進(jìn)器依賴于氙或銫等重原子，但伊利諾斯州的研究重點(diǎn)則換成了電噴霧或膠體推進(jìn)劑。這是一個(gè)由生物和化學(xué)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)發(fā)展而來的系統(tǒng)，在這個(gè)系統(tǒng)中，液滴被噴成氣溶膠然后帶電并加速。

要做到這一點(diǎn)，液體需要通過一個(gè)直徑很小的毛細(xì)管泵運(yùn)送。當(dāng)液體抵達(dá)管道頂端時(shí)，它會遇到一個(gè)強(qiáng)靜電場然后將小水滴拉出并噴射出去。在這一方案中，為該系統(tǒng)選擇的液體將可以用于雙?；鸺?。然而棘手的問題是如何選出正確的兩種推進(jìn)劑進(jìn)而使其能在兩種模式下運(yùn)轉(zhuǎn)。

對此，伊利諾伊大學(xué)格蘭杰工程學(xué)院航空航天工程系副教授Joshua Rovey表示，他們創(chuàng)造了一種推進(jìn)劑，它是兩種商用鹽--hydroxylammonium nitrate（硝酸羥胺）和emim ethylsulfate--的混合物，另外他們已經(jīng)發(fā)表了其他表明鹽推進(jìn)劑在高加速燃燒模式下工作的研究論文?，F(xiàn)在，他們知道，這種獨(dú)特的組合鹽也將在電動節(jié)能模式下運(yùn)轉(zhuǎn)。

“這兩種物質(zhì)在推進(jìn)劑中混合在一起，然后不斷地相互結(jié)合、分離。這個(gè)系統(tǒng)本質(zhì)就是混沌的，不清楚這些液體內(nèi)部的相互作用如何傳播并在噴霧中出現(xiàn)。（因?yàn)椋]有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。只是我們分別從A和B開始，當(dāng)它們噴出的時(shí)候A和B結(jié)合在了一起?！?/p>

Rovey還指出，這項(xiàng)研究將能讓人們更好地明白這些鹽如何相互作用于電噴霧以及這種相互作用如何影響噴霧的輸出，而這對更成熟的火箭設(shè)計(jì)非常重要。

相關(guān)研究報(bào)告已發(fā)表在《Journal of Propulsion and Power》上。