大多数人可能通过碘作为消毒剂而熟悉它。但是，如果您在高中化学课上保持清醒，那么您可能已经看到过加热碘粉的演示。因为它的熔点和沸点在大气压下非常接近，所以加热时碘很容易形成紫色气体。在较低压力下，它会直接从固体变为气体，这一过程称为升华。
事实证明，这可能使它成为一种称为离子推进器的高效航天器推进硬件的完美燃料。虽然一段时间以来它一直被认为是一个很有前途的候选者，但一家名为 ThrustMe 的商业公司现在报告说，它已经首次在太空中展示了一种碘动力离子推进器。
离子功率
火箭依靠化学反应尽可能快地排出大量物质，从而产生足够的推力将物体送入太空。但这并不是产生推力的最有效方式——我们最终以交易效率来获得克服重力所需的快速驱逐。一旦进入太空，对速度的需求就会消失;我们可以使用更有效的方法来排出物质，因为在不同轨道之间移动物体时可以接受较慢的加速度。
目前的效率冠军是离子推进器，它现在已经在许多航天器上使用。它的工作原理是使用电力(通常由太阳能电池板产生)从中性原子上剥离电子，从而产生离子。然后，电气化网格利用电磁相互作用将这些物质从航天器中高速排出，从而产生推力。离子最终以比化学推进剂所能产生的速度高一个数量级的速度排出。
一次只能加速相对少量的材料，所以这不能产生接近化学火箭在短时间内产生的推力。但是它使用更少的材料来产生相同的推力，并且如果有足够的时间，可以很容易地产生等效的加速度。换句话说，如果您对加速有耐心，离子引擎可以以使用更少质量和更少空间的形式完成相同的量。这是航天器中两个非常重要的考虑因素。
在航天器的能量预算上进行这项工作的关键是一种可以在不需要太多能量的情况下电离的材料。现在，选择的材料是氙气，这是一种易于电离的气体，位于元素周期表的几行中，这意味着它的每个离子都相对较重。但是氙气有它的缺点。它相对稀有(在我们的大气中仅为 1000 万分之一)并且必须储存在高压容器中，这抵消了部分重量的减轻。
输入碘
碘似乎是一种理想的替代品。它在元素周期表中紧邻氙气，通常以由两个碘原子组成的分子形式存在，因此它有可能在每个元素被驱逐时产生更大的推力。它比氙气更容易电离，失去一个电子所需的能量少 10%。而且，与氙气不同的是，它在相关条件下会以固体形式愉快地存在，这使得储存变得更加简单。只需一点点加热即可将其转化为离子发动机工作所需的气体。
最大的缺点是它具有腐蚀性，这迫使 ThrustMe 将其接触的大部分材料使用陶瓷。
推进器的设计包括一个充满固体碘的燃料箱，可以用太阳能电池板供电的电阻加热器加热。碘本身在多孔氧化铝材料中，防止它在发射过程中受到振动而碎裂(氧化铝是 95% 的开放空间，因此它没有减少太多的燃料存储)。槽体通过小管与电离室相连;当系统在使用后冷却时，足够的碘会在该管中凝固，从而将燃料与外界隔绝。
一旦进入电离室，碘气就会受到电子的轰击，这会撞击其他电子，产生等离子体。附近的电网然后加速从等离子体中排出的正离子，产生推力。从等离子体中提取电子并注入离子束以保持一切电中性。
热提取器连接到电子设备和碘管壁上，当推进器点火时，热量再循环到碘燃料中。一旦推进器达到稳定状态，这将蒸发碘的功率要求降低到一瓦特。
整个装置非常紧凑，占用的空间与每边 10 厘米的立方体大致相同，重量仅为 1.2 公斤。而且，从某些方面来看，它的性能比基于氙气的推进器高出 50%。
天基演示
工作硬件在一个 12 单元的立方体卫星上飞行，重约 20 公斤，称为北航空石一号。而且，在过去两年左右的时间里，推进器被多次用于处理卫星的移动以避免潜在的碰撞。卫星跟踪和机载推进器监测表明，碘基推进器的工作原理与在地球上进行测试时一样好。
需要重申的是，实际推力很小——在运行时约为 0.8 毫牛顿。但是推进器可以轻松地维持一个多小时，提供足够的推力将其推入数百米高的轨道。因此，虽然它永远无法将任何东西送入轨道，但 ThrustMe 的硬件绝对可以很好地在轨道上移动物体。
最大的限制再次是速度。它只是缓慢移动，大约需要 10 分钟才能将碘加热到足以让推进器开始工作。如果需要紧急操作，这不会削减它。但是，假设没有人在您附近炸毁卫星，卫星的大部分风险都可以提前确定。
