推力只有80毫牛,卻能推動天宮空間站,霍爾推進(jìn)器怎么做到的?

不久前,中國成功發(fā)射了天和核心艙,開始了國產(chǎn)空間站的搭建工作,但很多人不知道的是,天和核心艙搭載了不少黑科技,其中就有霍爾推進(jìn)器,此前根據(jù)外部消息透露,天和核心艙所用的霍爾推進(jìn)器,其推力僅有80毫牛,只能吹起一張紙?但是別太相信這一消息,在太空中,即使推力只有80毫牛,中國的霍爾推進(jìn)器也一樣能推動空間站,那么這到底是怎么做到的呢?據(jù)了解,太空中的環(huán)境與地球不同,即使只有慣力也能使航天器高速飛行,霍爾推進(jìn)器的80毫牛推力完全足夠,甚至還讓空間站的對接更加便捷。

在前沿航天技術(shù)里,霍爾推進(jìn)器一直以來都是一項作用十分巨大的裝備,早在冷戰(zhàn)中期的太空競賽中,美蘇兩國就已經(jīng)開始了對霍爾推進(jìn)器的研發(fā),但美國當(dāng)時更看好離子推進(jìn)器的未來,所以最后蘇聯(lián)反而成為了率先運用霍爾推進(jìn)器的國家,在1972年,蘇聯(lián)的流星-1氣象衛(wèi)星首次裝備了霍爾推進(jìn)器,由于推進(jìn)器性能表現(xiàn)非常良好,在隨后幾十年里,蘇聯(lián)絕大部分的衛(wèi)星都安裝有霍爾推進(jìn)器,即便是如今的俄羅斯,也依然在使用第二代的霍爾推進(jìn)器。
在蘇聯(lián)之后,美國也于90年代開始大規(guī)模運用霍爾推進(jìn)器,并逐步對其進(jìn)行改進(jìn),目前世界上推力最大的霍爾推進(jìn)器便出自美國,其推力達(dá)到了驚人的5.4牛,功率也達(dá)到了102千瓦,之所以美蘇兩國如此熱衷于使用霍爾推進(jìn)器,主要還是因為霍爾推進(jìn)器比一般的傳統(tǒng)推進(jìn)器更具優(yōu)勢,在燃料消耗方面,霍爾推進(jìn)器不需要任何化學(xué)反應(yīng),而是電能噴出的離子流進(jìn)行推進(jìn),這也使霍爾推進(jìn)器十分環(huán)保,同時還十分耐用以及具備良好的微操性能。

在2009年,歐空局曾發(fā)射一顆科學(xué)衛(wèi)星來探測地球重力場跟海洋環(huán)流,這也要求這顆科學(xué)衛(wèi)星的飛行軌道必須低于250公里,同時還得長時間停留在軌道上,如果換成一般的火箭發(fā)動機,不光無法穩(wěn)定停留在有著空氣阻力的高度上,同時滯留時間也非常短,為了克服這些問題,歐空局果斷選擇了霍爾推進(jìn)器來作為科學(xué)衛(wèi)星的動力,結(jié)果這顆科學(xué)衛(wèi)星在太空中工作了2年時間,只用掉了40公斤的氙。
而在霍爾推進(jìn)器領(lǐng)域,中國起步的時間相比其他國家更晚,直至上世紀(jì)90年代末,中國才展開了對霍爾推進(jìn)器的研究,直至本世紀(jì)初,中國才研發(fā)出毫牛級的霍爾推進(jìn)器,雖然起步時間晚,但得益于在本世紀(jì)初中國航天技術(shù)發(fā)展迅猛,霍爾推進(jìn)器也被大規(guī)模運用在中國制造的各類航天器上,而在天和號核心艙上使用的霍爾推進(jìn)器,便是中國目前最為成熟的毫牛級霍爾推進(jìn)器,在微操方面比國外產(chǎn)品更加穩(wěn)定,而目前中國也不僅僅只有毫牛級霍爾推進(jìn)器,就在去年,中國已經(jīng)成功研發(fā)出了牛級的霍爾推進(jìn)器,其功率達(dá)到了20千瓦。

總的來說,隨著中國航天技術(shù)的不斷發(fā)展,中國在霍爾推進(jìn)器技術(shù)方面也會越來越強,在短短幾年時間里,中國就已經(jīng)實現(xiàn)了推力從毫牛到牛級的跨越,這是其他國家耗費十幾年才能實現(xiàn)的目標(biāo),從這方面來看,未來中國研發(fā)出與美國抗衡的超級霍爾推進(jìn)器,也只是時間問題了。