中国空间站重达50吨！而四台霍尔推进器推力仅0.32牛，如何推动？

随着神舟十四号的发射成功，我国空间站的规模又一次变大了很多，这一次空间站的核心舱前后对接着天舟三号和四号货运飞船，那么神舟十四号对接着端口，规模变大之后就可以开发更多的功能。

根据官方发出来的信息，核心舱的重量大约在22.5吨，除了核心舱之外还有两艘货运飞船和神舟十四号，一共的重量超过了50吨，这一次的重量并不是极限，之后两艘实验舱发射对接之后，整体空间站的重量将会达到上百吨级别。

目前空间站已经超过了50吨，那么需要的发动机的功率自然要很大，天和核心舱一共配备了四台发动机，但是这四台发动机的总推力只有0.32牛，简单对比一下就知道0.32并不算什么，一枚鸡蛋就有0.5牛重，巨大的空间站只有0.32牛的动力足够吗？那么这些发动机的意义在哪里呢？

对于这个问题，需要考虑的是外太空的环境和地球上的环境是不同的，地球上一辆汽车需要很大的动力才能前进，这里面需要考虑到摩擦力，风阻等等因素，那么我国空间站距离地球390公里，如果太空中没有任何的阻力，那么空间站就会依照惯性的作用围绕着地球做类圆周运动，也就是说没有动力的情况下也不会坠毁。

飞行器距离地球390公里的高空中轨道速度大约在7.68公里每秒，也就是说飞行器会以这个速度飞行，我国首颗人造卫星东方红一号已经发射52年了，由于当时技术的限制，东方红一号早就没有了动力来源，但是它依旧在太空中飞行并没有坠入地球。

难道太空中没有阻力吗？并非是太空中没有阻力，主要是因为东方红一号的轨道高度相对较高，受到的阻力影响也相对较小，所以它可以长期保持飞行状态，那么空间站属于近地轨道，并非完全没有阻力，相对于东方红一号而言阻力还要大一些，如果没有动力来源的话，空间站很容易坠入地球。

我国航天局公布了一组数据，如果空间站没有动力支持，那么每天都会下降66米，一个月积累下来就会下降2千米，并且这样的下降速度并不是匀速的，每一次下降都会导致阻力的增加，同时也会导致下降速度变快，长期不管的话，不超过一年的时间就会坠毁，所以空间站是十分需要推力维持高度。

空间站需要定期启动发动机将高度抬高，让空间站一直处在同一个高度，国际空间站每一年需要消耗7.5吨推进燃料，并且还要用货运飞船将推进燃料送上空间站，每一年的成本超过了2亿美元。

我国空间站也需要推进燃料，天和核心舱搭配了四台2500N轨控发动机，每一次天舟飞船上太空的时候都会带上一些推进燃料定期补给。

天和核心舱除了四台轨控发动机之外，还有22台姿态控制发动机，主要是用于调整空间站的位置，这对于空间站对接货运飞船、神舟系列飞船等等都有好处，能够节约时间和燃料，除此之外天和核心舱还有四台霍尔电推进器，这也是备受各国关注的发动机，它的主要目的是维持空间站的高度。

除了霍尔电推进器之外，核心舱的其他发动机都是常规性的发动机，主要是通过氧化剂和混合燃料助推，那么除了这一类常规发动机之外，还有一类就是电推动发动机，他们的来源并非是化学能，而是电能。

电能发动机也要分为好几种，其中最为热门的就是霍尔推进器，这种推进器和常规电能推进器也有一些不同，它主要是通过电子撞击让其变成离子状态，之后通过一个电场的加速，最终让喷射出来的离子产生推理，这些离子的加速度最高能达到80千米每秒，比较下来常规性的发动机气流的速度只有3千米每秒左右。

通过综合的对比下来，霍尔推进器的好处非常多，单单是效率方面达到了45-75%左右，高效率也就代表了高利用率，能够做到一份资源做更多的事。当然，霍尔推进器有一个劣势，无法产生巨大的推力，特别是比较于常规发动机而言，推力要小一些。

目前来说，霍尔推进器的推力比较小，所以应用范围也不是很广阔，普遍只有十几毫牛，一些规格较大的霍尔推进器可以达到几牛，天和实验舱使用的是0.08牛推力的霍尔推进器，这样的推力放在地球上并不能起到太大的作用，最多可以推动一张A4纸，但是放在太空中就能产生奇效。

霍尔推进器的效率很高，同一个单位燃料下可以产生更高的效率，对于维持空间站高度的作用要比常规发动机更加合适一些，此前提到了环境问题，50吨的空间站其实并不需要太大的推力，只需要抵消掉阻力就可以了，虽然说霍尔推进器的加速度很小，但是经过了一段时间的积累之后就会形成十分可观的推力，最关键的是霍尔推进器只需要将太阳能转换成电能，需要的燃料十分少，所以它可以长期工作，让空间站始终处在一个高度。

目前我国还在研究推力更加强劲的霍尔推进器，也就是HET-450型号，它的推力最大可以达到4.5牛，如果可以应用到空间站上，那么消耗的资源将大幅度下降。

目前我国电推技术的发展主要是因为钱学森打下的基础，当初正是因为钱学森有远见要研究电推发动机技术，所以我国早在1960年左右就开始研究相关技术，主要是因为我国一代又一代航天人的努力，才让相关技术高速发展达到了世界水平，甚至领先于世界水平。

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