当前位置： 加速装置 >> 加速装置优势 >> 代表星辰大海天宫空间站的霍尔推进器只能推
随着神舟系列飞船接连升空，我国空间站的搭建也进入了决胜阶段，人们对于这个只属于我们的天宫充满了好奇，因为它是中国宇航员在太空中的第一个家。
我国天宫号空间站的概念图而天宫空间站这个凝聚了无数航天工作者心血的产物，确实也有许多“硬核”的东西，比如咱们今天要介绍的“霍尔推进器”。
当然，关于霍尔推进器到底够不够“硬核”，其实也存在不少的争议。因为部分人认为它只能推动一张纸，所以没什么用。但事实真是如此吗？为什么有人却说它代表着星辰大海呢？
被多国追捧的“黑科技”——霍尔推进器霍尔推进器的原理和优势要讨论天宫空间站的霍尔推进器到底好不好使，咱们得先明白这个神奇的“霍尔推进器”到底是什么。
大家都知道，人类迄今为止只登陆过月球，无法前往更遥远的地方主要受限于咱们的“燃料”太难用。
不管是冲出地球还是进行长途旅行，都需要充足的燃料供应，毕竟巧妇难为无米之炊，哪怕是性能再好的“飞船”，没有燃料也是白搭。
月球是人类去过的最远的地方而传统化石燃料不仅因为重量太大会提高飞船荷载，燃烧效率还特别的低，根本不是航空燃料首选。因此，科学家一直在寻找替代品。
就这样霍尔推进器出现了，它使用的电推进方式将会把人们带入另一个新天地。
资料显示，目前液体和固体火箭发动机所携带的燃料，已占到总重量的60%以上，而有效载荷———直接执行具体航天任务的仪器、设备或分系统——占比不到10%。霍尔推进器的结构示意图霍尔电推进器与传统推进不同，它的工作原理是将电能转化为动能。这种推进器是基于霍尔效应原理运行的，其放电通道的内部有着很强的磁场。
霍尔效应会使大量的电子被磁场捕获并且做高速回旋和漂移运动，而推进器内部释放出的推进剂气体分子在经过放电通道时，就会与这些电子相遇并碰撞。
在碰撞发生之后，氙气原子就会变为氙离子，这些氙离子在放电通道静电场的作用下高速喷出，从而产生一定的推力。
霍尔效应的示意图单从霍尔推进器的构造来看，其实并不是很复杂，由空心阴极、阳极、磁极、推进剂等组成。那么，霍尔推进器有着怎样的优势呢？
首先与化学推进的方式比较起来，电推进中工质的平均速度会更快一些。比如00V的电压就能将离子加速到15至20公里/秒了，目前离子喷射的极限速度在60到80公里/秒左右。
其次就是霍尔推进器的比冲更高，比冲实际上指的就是单位质量推进剂所产生的冲量。毫无意外，比冲越高意味着推进效率越高，在这种情况下霍尔推进器的比冲是化石燃料推进的10倍左右。
各种引擎的比冲示意图最后就是由于比冲更高，霍尔推进器可以在携带更少推进剂的情况下，圆满地完成任务。
还记得咱们在上文中说的，如今的航天飞行器，一半装着的都是燃料，这一点在霍尔推进器这里就不存在了。
研究表明，一颗5吨左右的地球静止轨道卫星采用霍尔电推进后，可以将卫星携带的推进剂质量由原来的千克大幅缩减至千克，卫星质量减少至原来的一半，可以显著降低卫星建造的难度和成本。极具科幻感的霍尔推进器综上所述，霍尔推进器相较于传统的推进方式，确实是具备碾压式的优势的，那么为何会有人说它只能推动一张纸呢？
天和核心舱的霍尔推进器实际上，霍尔推进器只能推动一张纸的说法并不是夸张，因为它产生的推力确实很小。比如美国年完成测试的X霍尔推进器，虽然成为了国际上推力最大的一款，但推力也只达到了5.4N。
因此，大部分霍尔推进器的推力依旧在1N左右徘徊，有的甚至还更低，在这种情况下，也就只能推动一张纸或者几张纸。
我国霍尔推进器的部分产品说到这儿有人可能会说，原来这种推进器真的就是“名气大于实力”的存在，一顿操作猛如虎，最终只能推动一张纸，确实能让人笑掉大牙。但是，别急着下定论，因为我们忽视了一点，那就是宇宙环境和我们所处的环境是有着巨大差异的。
原来由于太空当中的环境是几乎真空的，没有空气等干扰因素的存在，这就使得摩擦力的影响微乎其微。在这种情况下，一次只能推动一张纸的霍尔推进器，于日积月累之下积攒的“推力”，也能让飞行器维持比较稳定的状态。
霍尔推进器能推动空间站平稳飞行我国霍尔推进器的首次在轨飞行验证是在年，在成功验证之后的第二年，就确定了在中国天宫空间站的天和核心舱上搭载W/8mN的霍尔推进器及相关系统。到了年9月，该系统的4台霍尔推进器才首次在空间站上完成了点火测试。
需要注意的是，天和核心舱搭载霍尔推进器的主要原因，就是确保自己能维持相对稳定的轨道高度。因为轨道大气阻尼会让空间站不断下坠，在这种情况下天宫空间站必须要按时“冒冒火”，让自己保持高度不变。
冒着蓝火的霍尔推进器可以看出，在这种情况下，推力很小的霍尔推进器还是可以满足天宫空间站的在轨需求的。此外，相较于传统燃料的推进，它可谓是相当的“省钱”。
中国空间站副总设计师金广明表示：“为了保持高度不变，国际空间站每年消耗的燃料高达4吨，而如果采用霍尔电推进，要达到同样的轨道提升效果，消耗的推进剂大约为千克，可见电推进能带来更大的经济效益。”天和核心舱上的霍尔推进器截至目前，天和核心舱上的霍尔推进器已经完成了多项关键技术的验证，比如其长寿命技术、75升贮气模块在轨更换技术、高纯氙气加注技术等等。未来，科学家还会完成其他的目标，使其能够更好地为天宫空间站服务。
不可否认，霍尔推进器对天宫空间站还是有很大作用的，可是为什么会说它代表着星辰大海呢？
点火后的霍尔推进器霍尔推进器的未来运用及发展趋势霍尔推进器自从出现以后，就一直是各国的研究重点，在持续的研究之下，它的功率有所变化，推力也有了明显的提升。
可以说，在霍尔推进器不断发展的情况下，未来它的作用就不再只局限于维持空间站或者卫星的轨道高度，甚至能够成为人类进行远距离太空探测的首选推进装置。
宇宙中的霍尔推进器的概念图早在上文为大家介绍霍尔推进器的优势时，就有提到目前的化石燃料其实限制了飞行器的飞行距离。因此，我们才会说霍尔推进器象征着星辰大海，一旦它的研制更进一步，有了更大的推进力，那么它就有机会带着人类去往更远的地方。
当然，从推动几张纸到迈向星辰大海，我们依旧有十分漫长且艰难的路要走。但是有句话是这么说的，“心怀希望自然就所向披靡”，霍尔推进器的出现和发展对于人类来说就已经是巨大的希望了。
霍尔推进器或能将人类送往更远的星海在目标是星辰大海的前提下，霍尔推进器未来有以下几个发展趋势。第一就是其性能需要提升，不论是效率、比冲还是启动速度，都需要进一步升级。
第二就是延长其工作的寿命，想完成远距离探测任务，其寿命太短显然是不行的，总不能让宇航员们“有去无回”。
推力高达5.4牛的X霍尔推进器综上所述，经过多年的发展，霍尔推进器已经成为了世界各国航天研究的主要部分，相信在不断深入研究的情况下，它会在未来带给人类更多的惊喜！
