在未来一段韶光内,中国空间站会连续“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,而要想坚持空间站正常的轨道,肯定也离不开燃料和推进器,大概有人会想,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。
这种想法是精确的但天宫空间站的紧张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,紧张燃料是氙,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牛是什么观点?

在地球上连一枚鸡蛋都推不动,由于鸡蛋的重量大约为0.5牛。
目前已知的是天和核心舱自重约为25吨,个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连续与核心舱合体,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眇小,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,由于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?
它究竟是如何坚持空间站运行的?
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,如果大家仔细不雅观察过火箭发射,就一定会把稳到火箭点火时,尾部会喷出燃烧的气体。
这便是传统推进器,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陷:由于火箭须要不断战胜重力上升,以是也须要推进器不断喷射,这就导致在火箭的载重中,燃料就占了很大一部分,并且这种喷射办法会对大气造成严重毁坏。
下面我们再来说说霍尔推进器有什么不同
霍尔推进器所采取的霍尔效应,是1879年由美国科学家霍尔创造的,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浸染从而发生偏转。
反应到霍尔推进器上后电子从阴极度发射,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,在电磁场的浸染下离子高速喷出,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,末了气体以10km/s的速率喷出,有时乃至能达到80km/s。
全体过程没有燃烧,也不须要燃料,它直接由电能喷射的离子流驱动,只须要氙气作为助推剂,以是不会发生燃料就占了很大自重的情形,效率也更高,不过霍尔推进器的推力普遍都很小,一样平常为零点几牛,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须要它由于天宫空间站的运行轨道险些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,以是在这里空间站基本处于失落重状态,自重约即是0,只要推力大于0,都可以让它动起来。
要坚持空间站的运行,只须要几牛的力就够了,并且空间站时常须要姿态微调,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上风明显,但仍有许多须要发展的地方,比如它的寿命并不高,由于高能离子会对陶瓷放电室造成强烈堕落,每100小时就会堕落1毫米。
这也就导致了霍尔推进器的寿命常日只有几千小时,再便是用于助推的氙气非常罕有,价格昂贵,导致本钱也很高。
总而言之霍尔推进器未来还有很大的进步空间,但对付人类来说,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占领技能难题,把人类送到宇宙更深更远的地方,完成终极的星辰大海之梦。