西班牙新創 Kreios Space 打造「吸氣式」衛星推進系統

西班牙航太新創公司 Kreios Space 宣布，將於 2028 年首度將其研發的「空氣呼吸式電動推進系統」送上軌道。這套系統的目標是讓衛星能在極低地球軌道（VLEO）長時間運行，而不必攜帶推進劑。

要理解這項技術的價值，得先看極低軌道的吸引力與難處。一般低軌衛星運行在約 500 至 600 公里的高度，而極低軌道則指 300 公里以下。高度降低帶來幾項顯著優勢：對地觀測的解析度提升——距離愈近，同樣的光學系統能看得愈清楚；通訊延遲更低；訊號強度更高因而所需的發射功率更小；此外，衛星壽命結束後會較快自然墜落，有助於減少太空垃圾累積。

問題在於大氣阻力。即便在 200 至 300 公里的高度，殘存的稀薄大氣仍會持續拖慢衛星速度，若無推進系統補償，衛星會在數週到數月內墜落。傳統解法是攜帶推進劑定期修正軌道，但推進劑的重量佔用了有效載荷空間，且一旦用盡任務即告結束——這使得極低軌道的衛星壽命受制於攜帶的燃料量。

空氣呼吸式電推進的構想，正是把這個問題轉化為解方。系統在飛行前端設置進氣裝置，收集稀薄大氣中的氮氧分子，將其電離後以電場加速噴出，產生推力抵銷阻力。推進劑來自環境本身，因此理論上只要有電力（由太陽能提供），衛星就能無限期維持軌道。這把大氣從「敵人」轉變為「燃料來源」。

技術挑戰相當可觀。極低軌道的大氣極為稀薄，進氣裝置必須具備高效率的收集與壓縮能力才能取得足夠的工質；電離與加速過程需要在極低壓力下穩定運作；而原子氧的強腐蝕性會侵蝕材料表面，長期運行的耐久度是關鍵問題。此外，整套系統產生的推力必須至少等於阻力，否則仍會逐漸墜落——這個平衡點的達成是工程驗證的核心。

若技術成立，商業影響相當明確。對地觀測業者能以較小、較便宜的光學系統取得同等解析度；通訊星座能降低延遲並減少單顆衛星的發射成本。同時，衛星無需攜帶推進劑也降低了發射重量，進一步壓低成本。

從產業角度看，這也反映了太空新創的技術路徑選擇——不與大型業者在發射能力上競爭，而是在特定的技術缺口上尋找突破點。

後續觀察重點包括：2028 年首次飛行驗證的實際結果、系統在軌運行的持續時間，以及對地觀測與通訊業者的採用意願。