推力仅有0.32牛，连鸡蛋都推不动的霍尔推进器，为何能上空间站？

随着神舟14号的顺利升空并与空间站对接，我国的天宫空间站也正式迎来了大规模建设时期，更多的舱段将会逐次升空并进行对接。

在未来一段时间内，中国空间站会继续“添砖加瓦”，问天和梦天两个实验舱都会相继与天和空间站对接，而要想维持空间站正常的轨道，肯定也离不开燃料和推进器，也许有人会想，天宫空间站这么大，所需的助推器和燃料肯定比火箭升空时更大更多。

这种想法是正确的

但天宫空间站的主要推动力源于一个名叫“霍尔推进器”的东西，它是一种等离子推进器，主要燃料是氙，空间站上这样的推进器装了四台，不过这四台推进器的推力加起来也只有0.32牛。

0.32牛是什么概念？

在地球上连一枚鸡蛋都推不动，因为鸡蛋的重量大约为0.5牛。

目前已知的是天和核心舱自重约为25吨，其中前后对接口分别对接着天舟三号和天舟四号货运飞船，这两个飞船的总重约19.5吨，加上神舟十四号，此时天宫空间站组合体的总重已经达到了50吨。

今年两个实验舱还将继续与核心舱合体，建造完毕后，空间站的总重将达到100吨级的规模，霍尔推进器推力如此微小，它能让空间站这个庞然大物在太空中安稳运行吗？

答案是肯定可以，因为天宫空间站升空至今毫无问题。

不过，这个小机器到底是什么东西？

它究竟是如何维持空间站运行的？

科学家称，霍尔推进器在地球上虽然只能推动一张纸，但它蕴含了巨大能量，代表了人类未来的星辰大海之路，能让科学家如此夸赞，它和其他推进器又有什么不同？

从历史上来看

飞机的发明让人类离天空更进了一步，火箭的横空出世圆了人类自古以来的飞天梦，飞机升空可以靠空气流动所产生的升力，火箭起飞要靠推进器，如果大家仔细观察过火箭发射，就一定会注意到火箭点火时，尾部会喷出燃烧的气体。

这就是传统推进器，靠尾部排出的气体来推动火箭上天，这种推进器的推力非常大，但是也有显而易见的缺点：由于火箭需要不断克服重力上升，所以也需要推进器不断喷射，这就导致在火箭的载重中，燃料就占了很大一部分，并且这种喷射方式会对大气造成严重破坏。

下面我们再来说说霍尔推进器有什么不同

霍尔推进器所采用的霍尔效应，是1879年由美国科学家霍尔发现的，它是一种电磁效应：运动的带电粒子可以在磁场中受到某种作用从而发生偏转。

反应到霍尔推进器上后

电子从阴极端发射，而后被交叉电磁场捕获，当它被捕获后就会在放电区内漂移偏转，这时推进剂分子将会从阳极进入环形放电室，和正在漂移的电子发生碰撞形成等离子体，在电磁场的作用下离子高速喷出，从而产生推力。

在这期间氙气会作为助力帮助电离产生加大推力，最后气体以10km/s的速度喷出，有时甚至能达到80km/s。

整个过程没有燃烧，也不需要燃料，它直接由电能喷射的离子流驱动，只需要氙气作为助推剂，所以不会发生燃料就占了很大自重的情况，效率也更高，不过霍尔推进器的推力普遍都很小，一般为零点几牛，最大也只有几牛。

虽然地球上用不到它，但太空中的航天器却很需要它

因为天宫空间站的运行轨道几乎不受地球引力的影响，大气层到这个高度也非常稀薄，空气摩擦造成的阻力微乎其微，所以在这里空间站基本处于失重状态，自重约等于0，只要推力大于0，都可以让它动起来。

要维持空间站的运行，只需要几牛的力就够了，并且空间站时常需要姿态微调，这时大推力的推进器反而不好操作，霍尔推进器就像精准的手术刀，能够对空间站进行细微的操控。

目前来看霍尔推进器虽然优势明显，但仍有许多需要发展的地方，比如它的寿命并不高，因为高能离子会对陶瓷放电室造成强烈腐蚀，每100小时就会腐蚀1毫米。

这也就导致了霍尔推进器的寿命通常只有几千小时，再就是用于助推的氙气非常稀有，价格昂贵，导致成本也很高。

总而言之

霍尔推进器未来还有很大的进步空间，但对于人类来说，已经是航天的一大进步了，它让我们在太空中翱翔时有了更充足的动力，支持我们探索得更久，未来科学家还会努力攻克技术难题，把人类送到宇宙更深更远的地方，完成最终的星辰大海之梦。