近期美國佛羅裏達州卡納維拉爾角太空部隊站的SpaceX獵鷹9號—3號任務運輸機（SpaceX Falcon 9’s Transporter-3 mission），成功將一顆搭載由Aliena——南大資助發展的科技初創公司——所研發省燃料引擎的微型衛星發射到太空。
微型衛星的發展前景
SpaceX獵鷹9號-3號任務運輸機，來源：Space.com
曆史上，大多數衛星重達幾千公斤，體積巨大，有幾層樓那麽高。然而，在過去的20年裏，小型化的衛星越來越受歡迎，引領更小、更輕、更節能引擎的發展，使衛星能在太空中正常工作。
爲微型衛星的發展鋪平道路
衛星在太空會遇到的來自稀薄大氣的阻力或阻力，推進器偶爾推動衛星來維持其在軌道上運行，否則衛星將失去動力並墜落回地球大氣層，所以推進器對衛星非常重要。這顆衛星的引擎是霍爾效應推進器（Hall-effect thruster, HET），由Aliena發明和開發的這款離子推進器，推進劑中的離子通過電場加速。與現有的衛星發動機相比，新引擎運行功率只消耗一小部分。
霍爾效應推進器，來源：每日頭條
目前，一般的霍爾推進器需要大約1000瓦的功率才能使較大的衛星保持在軌道上，而且不適合較小的太空飛行器，與之相比，Aliena的引擎可以用不到10瓦的功率，就能使一顆微型衛星運行。整個推進系統的體積爲10立方厘米，重量小于兩盒牛奶，相比傳統推進系統更爲便捷。
Aliena的聯合創始人兼執行長及南大能源研究所的兼職首席研究員林建偉（Mark Lim Jian Wei）博士說：“隨著太空産業持續指數式且快速的增長，Aliena的目標是通過等離子引擎來解決太空流動性日益增長的需求。在太空相關産業仍是新生市場時，我們已看到大量太空科技公司合並發展小型衛星的成本效益和在太空部署自家星座的可能性，影響著地球和太空商業。”
喬治・克裏斯琴（左）和林建炜（右），來源：NTU官網
另一位Aliena的聯合創始人兼首席技術官喬治・克裏斯琴(George-Cristian Potrivitu)先生也是南大的博士生，他說：“Aliena專注于開發以等離子體爲基礎的尖端衛星推進系統，這一任務無疑是新加坡私人太空生態系統的一個非常重要的裏程碑，新加坡的私人太空生態系統正迅速從初期階段崛起。這次的衛星發射將證明Aliena的系統運行優良，對于Aliena下一步繼續擴大客戶群非常重要。我們希望通過爲小型太空飛行器提供前所未有的動力，使之能執行最具挑戰性的任務，從而推動小型太空飛行器有更多新的業務機會。”
探索太空下一個前沿領域
Aliena推進器還具有其他技術創新，有助提高其耐用性，允許系統在不需要外部加熱預熱的情況下立即點火。此外，Aliena的發動機是一種電等離子推進系統，較非電力系統更節能，且與市場上現有的推進器相比，其需要更小更輕的電池和更少的太陽能電池板。由于高度節能，配備Aliena引擎的衛星攜帶更少的燃料，使衛星在太空運作時更靈活。
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《地心引力》劇照，來源：談家梁博客
當衛星需要組合成一個系統運作時，調整衛星最小程度地移動的能力至關重要，如星座形成。這也便于在軌道上進行維護和服務，以及其他在太空中進行的複雜操作，比如在2013年的電影《地心引力》(Gravity)中，桑德拉·布洛克(Sandra Bullock)飾演的角色需使用冷氣推進器來移動自己去爲哈勃空間望遠鏡(Hubble space Telescope)服務。
林博士補充：“希望我們新引擎驅動的微型衛星成功發射，會爲新興的低功耗小型衛星運作鋪平道路，以提高衛星容量的使用。” 在這次任務之後，Aliena計劃在2023年在一個更大的衛星平台上部署微型衛星級發動機(MUSIC)，由Orbital Astronautic的ORB-12 Strider任務發射。
Aliena與NTU
Aliena成立于2018年，創始人林博士和喬治・克裏斯琴先生在南大空間推進中心攻讀博士學位時相遇。該公司于2019年獲得了南大孵化器NTUitive科創投資基金的資助，該技術在南大衛星研究中心(Satellite Research Centre, SaRC)進行試驗。Aliena從南大分拆出來後，得到NTUitive公司的旗艦戰略研究創新基金(SRIF)的支持，該基金爲原型推進發動機所需的初始研發提供資金。
南大衛星研究中心，來源：NTU
南大第一次的太空探索始于20多年前。第一個項目是1999年發射的代號爲“魚尾獅” （Merlion）的通信有效載荷，當時衛星主體主要是由薩裏大學（University of Surrey）開發。自那以後，南大已經建造並向地球軌道發射了九顆衛星。南大與國防研究及發展組織合作建造的X-SAT微型衛星，是新加坡于2011年發射升空的第一顆本地建造的衛星。此外，自2009年以來，南大爲本科生和研究生開辦了新加坡首個衛星項目。
信息來源：
1. “Lightweight engine launched into space” NTU Media Release;
2. “NTU Singapore startup successfully deploys compact and fuelefficient satellite engine into space” NTU Joint News;
3. “初創公司獲南大孵化基金支持本地研發納米節能引擎送衛星入太空” 聯合早報.
