只能推动一张纸，霍尔推进器在天宫空间站上有用吗？迈向星辰大海

　　推进器
　　推进器  是将任何不同形式的能量转换为 机械能  的装置 。比如船、直升飞机的螺旋桨、汽车上的发动机都可以理解为推进器。
　　早在几个世纪以前，著名的科学家阿基米德就发明了一种使用螺杆来运输水来灌溉农田的装置，称之为阿基米德式螺旋抽水机，这也是人类历史上第一次发明出来的类似于推进器的装置。
　　随着时间的推移，人类科技水平越来越先进，推进器的用途和种类也越来越多 。比如飞机上有螺旋桨、矢量推进器，渔船或者军舰上有船舶推进器，火箭上有航天推进器。根据推进器的推进原理不同，它们又分为有变距螺旋桨推进器、导管螺旋桨、喷射推进器、离子推进器等多种类型。
　　这些推进器虽然种类和原理各不相同，但是它们都能达到推动设备运动的目的。我国的天宫空间站 能够在外太空持续在轨运行，全靠搭载的霍尔推进器 。
　　推进器作为移动物体的动力，必须要有足够推动物体运动的力量。我国的天宫空间站重达60吨 ，但霍尔推进器在地面的推力却 只能推动一张纸  ， 为什么我们会用这样这么＂弱＂的推进器呢？
　　只能推动一张纸的霍尔推进器
　　离子流在特定情况下会跟磁场与电场之间形成霍尔效应，之后，被约束的电极喷射电子流会在磁场形成霍尔闭环 。电子流在磁场中会加速撞击电离 ，撞击产生的氙气就会成为霍尔推进器的推进力量，这就是霍尔推进器的工作原理。
　　早在十九世纪五十年代和十九世纪六十年代，美国和前苏联分别开始研究和制造霍尔推进器。由于当时科学理论还不够完善，所以科研人员遇到了很多困难。最终，苏联率先制造出了比较高效的推进装置，而且还研发出了依靠宽加速区的稳态等离子体推进器SPT和窄加速区的阳极层推进器TAL这两种霍尔推进器。但是美国却因为实验不太顺利，所以改变了研究方向，开始研发离子推进器。
　　十九世纪七十年代，前苏联首次在卫星上安装了霍尔推进器。之后，前苏联科学家发现霍尔推进器和其它推进器相比，有着 无可比拟的优势  ，比如它不需要携带大量燃料，可以减轻很多负重就节省了一大笔成本。因此，霍尔推进器也被广泛地运用在多个卫星上。
　　霍尔推进器作为当下最先进的电推进装置之一，被广泛地运用在航天领域。比如卫星如果想要保证长周期在轨运行，就需要一个推力来帮助它抵消引力造成的偏航 。由于霍尔推进器结构比较简单，所以不容易出故障 。再加上它有着 高比重、高效率 的优势，就成了航天飞行器的 首选推进装置之一  。
　　霍尔推进器的喷气速度最大可达10-80km/s（比冲数值为1000 - 8000s），但绝大多数型号的霍尔推进器的喷气速度在15-30km/s (比重数值为1500 - 3000s)。虽然推进速度高得惊人，但是我们考察一个推进器是否有足够的力气推动设备，最看重的还是它的功率 。
　　其实，霍尔推进器的推力和功率有很大关系，因为推力和功率成正比 。比如1.35kw的推进器可产生83毫牛的推力，而更高功率型号的霍尔推进器甚至能够在该实验室环境中达到3牛 的推力。不过在地球上，即便是3牛的力也不过是半瓶矿泉水的重力大小，大概也就是300克左右。
　　在我国独立研发天宫空间站上，配备了 4台LHT100霍尔推进器  。天宫空间站搭载的单个霍尔推进器的推力只有80毫牛 。80毫牛的推力在地球上是多大的力量呢？相当于推动了一张纸。
　　天宫空间站可是有着60吨身体的庞然大物，为什么在地面上只能推动一张纸的霍尔推进器能够被使用呢？
　　首先，太空环境的空间站之所以搭载推进器，是因为空间站在运行轨道上会因为引力作用或其他原因会 偏离既定轨道  。如果不小心进入大气层，就会有坠毁 的危险。使用推进器是为了能够定期对空间站的运行轨迹进行修正，避免坠毁事故发生。
　　运行中的天宫空间站
　　其次，太空是真空环境，在这里物体运动的时候完全没有阻力。毫牛单位的力量在地球上只能推动一张纸是因为地球阻力太大，但太空中的真空环境就不会有这样的麻烦。所以即便是毫牛单位的霍尔推进器也能推动60吨的天宫空间站。
　　可以说空间站被送入轨道正常运行情况下是不需要其他助推力量的，但是需要一个＂方向盘＂来校正运行轨迹。所以空间站的推进器不需要太大力量，但是需要用更为精准的力量来 调整自身位置  。
　　霍尔推进器就完美符合了空间站的需求。因为大推力很有可能稍微一发力就把空间站推到了十万八千里远的地方，只有小推力才能在没有阻力的空间里实现精准微调。
　　开启霍尔推进器效果图
　　更重要的是，霍尔推进器虽然推力小，但是寿命更长。天宫空间站作为一个 长期在外太空停留的小基地  ，需要一个有耐力的推进器。如果使用化学燃料推进器，不仅需要经常补给燃料。更有可能因为寿命问题而比空间站提前＂退休＂。
　　所以我们力量微弱的霍尔推进器就像是龟兔赛跑中的小乌龟一样，虽然跑得慢，但是更适合长久发展的空间站。 推进器救场
　　历史上就曾发生过霍尔推进器救场 的紧急事件。2003年，日本向太空发射了一颗小行星探测器。这颗名为隼鸟的小行星探测器在执行任务结束后准备返回地球。
　　但是使用化学燃料作为动力的主推进器却突然失效。地面的日本专家急得跳脚却无可奈何，因为无人探测器如果在外太空出故障，基本只能遗弃。
　　但当时隼鸟小行星探测器还搭载了霍尔推进器作为辅助推进器。为了不浪费国家花大价钱发射成功的探测器，专家只能启动霍尔探测器来推动隼鸟小行星探测器返航。后来，霍尔推进器终于不负众望带回了探测器 ，虽然比化学燃料推进器多耗费3年时间，但是这也足以证明霍尔推进器的寿命更长 ，更适合长时间工作。
　　和传统化学燃料作为推动力的其他推进器不同，霍尔推进器有着相当高的比重。传统的发动机，即便是比冲最高的氢氧机也只有450s,，但是天宫空间站搭载的霍尔推进器的比冲数值为1500 - 3000s 。这说明在消耗同等燃料的情况下，霍尔推进器能够比燃料推进器提供更多的速度增量。
　　因此，在地面上只能推动一张纸的霍尔推进器成为了我国天宫空间站的重要推进力量。虽然我国在空间站搭载的霍尔推进器比国际空间站的推动方式更为先进 ，但是我国研发出霍尔推进器的时间并不久。
　　霍尔推进器助力人类迈向星辰大海
　　由于霍尔推进器的加速离子都只能在非常小的单位里操作， 喷射的离子质量也非常有限  ，所以 推力才如此微弱 。但作为航天领域的重要推进器之一，目前太空中至少有200个以上的霍尔推进器在运作。所以霍尔推进器在人类航天事业发展领域有着无可撼动的地位，它帮助着人类迈向星辰大海 。
　　现在，我国使用霍尔推进器在天宫空间站成为了全世界都在关注的航天设备。我国也主动打开了天宫空间站的使用权，免费向全世界开放。已经有二十多个国家主动申请进入天宫空间站的资格，希望能够借助空间站的独特环境研发出更多有关航天领域的成果。
　　美国的星链卫星同样搭载了霍尔推进器，该卫星自重227千克，推进剂重81千克左右。它所搭载的霍尔推进器是人类首次使用氪金作为推进工具。
　　其实大多数人都有一个误区，就是人类在驾驶着飞行器在外太空航行的时候，以为一直会有动力喷射助推飞行器运动。但实际上，飞行器只在脱离地心引力的范围内才会靠推进器运动。
　　比如阿波罗登月时乘坐的飞行器进入太空以后就没有其他推进器为它提供推力了。推进器只在按下发射按钮以后运行了短短十几分钟就没有再继续工作，飞行器在太空＂飘＂了三天才到月球。
　　假如我们以后制造出具有更大推力的霍尔推进器，那么人类制造的飞行器在太空航行的速度方面就会大幅度提高。而霍尔推进器本身的各种优势也会放大人类的征途范围，帮助人类迈向星辰大海。