低轨卫星互联网星座的数万颗卫星，对电推进系统的推进剂成本和性能平衡提出了前所未有的极致要求，传统的纯氙气惰性推进剂虽然性能优异，但是价格高昂，完全无法满足数万颗卫星的大规模低成本部署需求；而纯氪气推进剂虽然成本极低，但是电离能偏高，电推进的效率比氙气低15%左右，会直接损失卫星的在轨寿命。国内研发团队经过多年的技术创新，开发出了氪氙混合比例精准可控的新型惰性推进剂体系，完美兼顾了低成本和高性能的双重优势，将电推进系统的综合性价比提升了40%以上，为我国低轨卫星互联网星座的数万颗卫星大规模低成本部署扫清了推进剂资源的核心障碍。
过去全球航天电推进领域的主流应用思路，是将氙气和氪气完全作为两种独立的推进剂分开使用，从来没有尝试过将两种惰性气体按照特定比例混合作为电推进的工质。这是因为两种气体的原子量、电离能等物理性质存在明显差异，过去行业内普遍认为混合气体在霍尔推力器的等离子体放电环境下，会出现两种气体的放电不同步现象，导致推力器的工作状态不稳定，推进效率大幅下降。国内研发团队通过大量的等离子体物理仿真和上千次的试验验证，创新性地发现当氪气和氙气按照7:3的特定摩尔比例进行均匀混合后，两种气体的电离过程会产生独特的协同效应：低电离能的氙气组分首先被电离产生大量的初始电子，这些高能电子会进一步高效电离氪气组分，两种气体的电离过程完全同步，不仅不会出现放电不稳定的问题，混合推进剂的整体电离效率反而比纯氪气提升了18%，几乎接近纯氙气的电离效率水平。这种全新的氪氙混合惰性推进剂，平均原子量达到了115，仅比纯氙气低18%，但是推进剂的采购成本仅为纯氙气的1/4，实现了性能和成本的完美平衡。
为了实现氪氙混合推进剂的精准批量制备，研发团队开发出了全球首套航天级氪氙精准配比混合提纯生产线。整套系统通过高精度的质量流量动态控制技术，将两种气体的混合比例误差严格控制在±0.2%以内，同时通过后续的多级联合深度净化工序，将混合气体中的所有杂质总含量控制在1ppb以下，产品纯度达到了99.99999%以上，完全满足航天电推进系统的最严苛使用要求。更关键的是，这套生产线可以直接利用空分装置提取的粗氪和粗氙作为原料，不需要预先将两种惰性气体完全分离提纯，直接在中间工序进行混合和联合净化，大幅简化了生产工艺流程，生产过程的能耗比传统的分别提纯再混合的工艺降低了60%，进一步大幅降低了混合推进剂的生产成本。
在霍尔推力器的长寿命考核试验中，应用这款氪氙混合惰性推进剂的千瓦级霍尔推力器，连续累计工作时长超过了22000小时，推力器的整体推进效率达到了63%，仅比使用纯氙气推进剂时低2%，但是推进剂的单位成本下降了75%，推力器的综合性价比提升了42%，推力器的工作稳定性全程和使用纯氙气时完全一致，没有出现任何等离子体振荡不稳定的异常现象。推力器的通道侵蚀速率仅为使用纯氪气时的1/3，推力器的实际在轨工作寿命超过了18年，完全可以满足低轨卫星15年的全寿命在轨使用要求。在国内低轨卫星互联网的试验卫星在轨飞行验证中，应用这款氪氙混合惰性推进剂的电推进系统，成功完成了19次轨道提升机动，将卫星从600公里的初始轨道精准送入1200公里的工作轨道，全程推进效率达到了设计指标的99%以上，推进剂的实际消耗比使用纯氪气方案节省了12%，在轨性能表现远超预期。
目前我国已经建成了全球最大的氪氙混合惰性推进剂规模化生产基地，年产氪氙混合推进剂超过60吨，完全可以满足未来10年内我国低轨卫星互联网星座数万颗卫星的全部推进剂需求，产品的综合性价比远超国际同类产品。这种全新的混合惰性推进剂技术，不仅大幅降低了大规模卫星星座的推进剂采购总成本，更重要的是它打破了过去全球氙气资源总产能不足的资源瓶颈，让我国低轨卫星互联网星座的大规模建设完全不再受到稀有气体资源总量的限制。在此基础上，研发团队还进一步开发出了氖-氪-氙三元混合惰性推进剂体系，将推进剂的成本进一步降低到纯氙气的1/10，未来将应用于下一代超大规模的低轨物联网卫星星座，推动卫星互联网的单位卫星部署成本下降一个数量级，为我国商业航天的大规模普及提供核心动力支撑。
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