推力僅有0.32牛 連雞蛋都推不動的霍爾推進器 為何能上空間站

中國空間站的建設進入了大規(guī)模建設階段，隨著神舟14號的成功升空和與空間站的對接，更多的艙段將陸續(xù)升空并與空間站連接。未來，中國空間站將繼續(xù)擴展，包括問天和夢天兩個實驗艙的對接。要保持空間站在正確軌道上運行，燃料和推進器是必不可少的。有人可能會想，天宮空間站如此龐大，所需的推進器和燃料肯定比發(fā)射火箭時更多更大。這種觀點是正確的。天宮空間站的主要推進力來自一種名為"霍爾推進器"的設備，它是一種等離子推進器，主要使用氙氣作為燃料�？臻g站上安裝了四臺這樣的推進器，但它們的總推力只有0.32牛。

一、0.32牛的推力意味著什么呢

在地球上，這樣的推力連一個雞蛋都無法推動，因為一個雞蛋的重量約為0.5牛。目前已知，天和核心艙的自重約為25噸，前后對接口分別對接著天舟三號和天舟四號貨運飛船，這兩個飛船的總重約為19.5噸。加上神舟十四號，目前天宮空間站的組合體總重已經(jīng)達到50噸。

今年，兩個實驗艙還將與核心艙合體，完成后，空間站的總重將達到100噸級。面對如此微小的霍爾推進器推力，它能夠穩(wěn)定地維持空間站在太空中運行嗎？答案是肯定的，因為天宮空間站自升空以來一直沒有出現(xiàn)問題。

二、這個小設備到底是什么

科學家稱，霍爾推進器雖然在地球上只能推動一張紙，但它蘊含著巨大的能量，代表著人類未來在星辰大海中的探索之路。

從歷史上看，飛機的發(fā)明使人類更加接近天空，火箭的出現(xiàn)圓了人類自古以來的飛天夢。飛機升空可以依靠產(chǎn)生的升力，而火箭起飛則依靠推進器。如果你仔細觀察過火箭發(fā)射，一定會注意到火箭點火時尾部噴出的燃燒氣體。

這就是傳統(tǒng)推進器，它通過尾部排出的氣體推動火箭升空。這種推進器的推力非常大，但也有明顯的缺點，由于火箭需要不斷克服重力向上飛行，因此需要不斷噴射推進劑，這導致燃料在火箭載重中占據(jù)很大比重，并且這種噴射方式會對大氣層造成嚴重破壞。

三、霍爾推進器的不同之處

霍爾推進器利用霍爾效應，這是1879年由美國科學家霍爾發(fā)現(xiàn)的一種電磁效應�；魻柾七M器的工作原理是，運動中的帶電粒子在磁場的作用下受到力的作用，從而產(chǎn)生推力。具體來說，霍爾推進器利用電場和磁場的相互作用，在磁場中加速氣體粒子（如氙氣）并將其噴出，產(chǎn)生推力。

四、相比傳統(tǒng)推進器，霍爾推進器的優(yōu)勢

1、高比沖：霍爾推進器的比沖（單位質(zhì)量推力所產(chǎn)生的速度變化）較高，比傳統(tǒng)推進器更高效。這意味著使用相同燃料質(zhì)量的情況下，霍爾推進器可以提供更大的速度變化。

2、長壽命：霍爾推進器使用氣體作為燃料，相對于傳統(tǒng)推進器使用化學燃料，氣體的消耗速率較慢。這使得霍爾推進器的壽命更長，可以提供更長時間的推力。

3、環(huán)境友好：傳統(tǒng)推進器的燃燒產(chǎn)物會對大氣層造成污染和破壞，而霍爾推進器使用的氣體粒子在太空中被釋放后會很快擴散并稀釋，對環(huán)境影響較小。

盡管霍爾推進器的推力較小，但在空間站這樣的大型結(jié)構(gòu)上，它的推力足以保持穩(wěn)定的軌道和姿態(tài)控制�？臻g站的軌道和姿態(tài)控制通常需要微小的調(diào)整，而不是大幅度的速度變化�；魻柾七M器提供的微小推力正好適合這種需求。