北京
卫星一旦升空，就再也没法加油——这几乎是航天领域最无奈的现实。太阳能电池板能解决电力，但姿态调整和轨道机动却只能靠化学燃料推进器，燃料耗尽就成了太空垃圾。现在，新西兰初创公司 Zenno Astronautics 找到了一条可能彻底改写规则的路：用超导磁铁直接与地球磁场互动，实现不烧燃料的移动。月初，这套名为 Z01 Supertorquer 的磁推进系统已在 Impulse Space 的 Mira 卫星上完成了首次在轨测试，成功验证了在低轨环境中利用电磁场控制卫星姿态的可行性。
核心想法并不复杂。航天器上沿旋转轴方向布置的电磁铁，从卫星自身的太阳能电池板取电，产生一个磁场。这个磁场与地球固有磁场相互排斥或吸引，从而产生扭矩，让卫星改变朝向。在地表，空气阻力和摩擦力会把这种微小的力淹没掉，但在几乎没有大气的低地球轨道上，这点力已经足够驱动姿态调整。目前 Z01 要解决的问题就是姿态控制，也就是让卫星对准该看的方向——这恰恰是传统卫星消耗燃料最多的环节之一。如果能省掉这部分燃料，卫星的实际可用寿命就能显著延长。
让磁铁产生足够强场的关键是超导。超导状态下电子无阻力流动，同等功率和体积下能产生比常规电磁铁大得多的磁场。代价是超导状态必须在极低温下才能维持，通常只比绝对零度高几度。不过近年来，能耐受相对 “高温” 的超导材料正在兴起。Zenno 的装置在华氏零下 328 度（约零下 200 摄氏度）即可工作，虽然听起来依然冰冷，但相比传统超导体已是暖意十足。团队在卫星内部采用了一台热泵，专门为线圈制冷。即便太阳把 Mira 卫星外壳烤到大约华氏 68 度（约 20 摄氏度），热泵也能将线圈稳稳锁定在超导温区。
这项技术如果从姿态控制进一步延伸到轨道推进，整个轨道经济的账本都将重写。对做卫星生意的人而言，质量就是一切，燃料占去的每一公斤都挤占宝贵的载荷能力。当前操控者每动一次推力器都要反复盘算，因为这笔燃料的存量就是卫星的全部机动资本。一旦换成只需电力的磁推进，卫星就敢更大胆地调整轨道、改变视角、执行多目标观测，甚至不再怕碎片碰撞时可以主动闪避。Zenno 的长期设想是让这种电磁驱动最终承担起真正的推进任务，让货舱乃至宇航员仅靠磁铁就能奔月、赴火星。现在迈出的这第一步，正在打开一扇通往零燃料航天时代的大门。
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