中国20KW霍尔推力器研发乐成，踏入国际一流水平，和美国比怎么样

近些年各个国家的航空航天生长是极快的，在不久的未来，人类要踏足火星、飞出太阳系，向着更深处的宇宙航行，大家肯定都明确，不管是火箭还是宇宙飞船肯定都需要有强大的动能，咱们中国曾经在这方面落伍于西欧国家。

可是就在1月份中旬，航天科技六院801所研发的20千瓦大功率霍尔推力器，终于在相关方面能让中国和世界强国站在一条线上。那么问题来了，什么是霍尔推力器呢？它和世界上最顶尖的技术相比谁更厉害呢？接待收看本期三体世界学。

霍尔推力器属于一种电推进系统，以推力大、比冲高、寿命长等优点倍受瞩目，通常用在深空探测器、地球静止轨道卫星等设备。那么它是怎么运转的呢？咱们平时看到的火箭升天或者在太空中的时候，会从尾部喷射出庞大的火焰从而获得推力，在这里有个重要的词——比冲，它是火箭的推进剂好比液氢液氧等等在燃烧之后发生出来的冲量，如果携带同样多的推进剂，比冲越大的发念头反推力就越大，也就是说飞的更远。

就拿咱们前几个月发射的胖五和霍尔推力器来对比，胖五的助推器比冲为328.6S（328.6秒），芯一级为421.4S，芯二级为434S，而霍尔推力器的比冲呢？大多数在1500S—3000S这个区间内，由于推进剂的质量乘以它喷出的速度即是冲量，所以胖五的喷流速度为3946米每秒，而霍尔推力器的喷流速度为15000米每秒—30000米每秒，这相差可不止一星半点。

它为什么这么强？事情原理是什么呢？霍尔推力器的电磁场中有一个环形通道，通道内会发生电子流，包罗着大量运动的电子，因为这些电子喷射出去险些起不到反作用力的效果，所以就加入了氙气，当氙撞击到这些高速运动的电子之后会形成带电等离子体，从而高速喷射出去。

说到这你可能会想，如果火箭上天使用的是霍尔推力器，这不就会锦上添花了吗？其实否则，虽然霍尔推力器的比冲高，可是它的推力低，咱们国家最新研发的这款推力器比冲高达3068S，比胖五的394.6S要横跨7.7倍，惋惜的是推力只有1牛，也就能推动100克的物体而已，如果拿它和国际顶尖技术比起来，到底谁更胜一筹呢？咱们都知道美国是个科技强国，况且研发的要比咱们早，所以他们现在最强的霍尔推力器为5.4牛。

那么问题来了，它的效果并欠好，科学家为什么还要研发它呢？还是拿咱们的胖五来说吧，它可以把几百吨的自己送上天，虽然自身推力高，可是由于能源转化效率低，所以需要携带大量的推进剂，要否则没多久就用完了，反观霍尔推力器虽然推力不高，可是能源转换效率高，它可以彻彻底底的使用每一分能源，如同细水长流般的喷射等离子体流。

现在的军用卫星等等都是近地轨道卫星，由于距离地球比力近，所以它们所处的空间会有极其稀薄的气体，可是卫星的速度每秒在10公里以上，时间长了卫星就会受到空气的影响，所以在这时霍尔推力器就起到了调治的作用。听说欧洲航天局曾在2009年发射了GOCE卫星用来监测地球重力场，它使用的就是霍尔推力器，仅携带了40公斤的推进剂就运行了4年。

其实早在上个世界80年月，咱们中国就已经研发了推力到达5毫牛的8厘米汞离子推力器，在90年月也突破了10毫牛的9厘米氙离子推力器，惋惜的是从那以后这个项目就暂停了，这是为什么呢？究竟谁人时候这个项目太过超前，而且中国需要用钱的地方太多了。

话说回来，霍尔推力器除了在卫星上发挥作用以外，在人类征服星辰大海的路上会起到重大作用吗？由于太空中没有什么物质可以对航天器造成阻力，所以飞船在太空中移动的速度不容易受到损失，这样就可以使用推力器逐渐加速到极高的速度，当人类前往火星、木星或者冥王星的话，就要面临恒久航行的问题，假设在未来人类研究出了蛰伏技术，再携带足够多的推进剂，加上太阳能板和推力器，就可以彻底的征服太阳系了。