中国航天捷报频传！霍尔发动机再破大关，100千瓦级指日可待？

图为霍尔发动机

如今中国航天可谓是捷报频传！继空间站技术之后，中国的霍尔发动机再次突破大关，用短短6年时间，中国在霍尔发动机就实现了弯道超车！目前20千瓦的霍尔发动机已经研制成功，并且已经进入可以实际运用阶段，那么是否意味着100千瓦级的霍尔发动机指日可待呢？

图为启动中的霍尔推进器

航天是全世界各大强国都在进行角逐的领域，而对于航天领域来说，发动机是必不可少的一种设备，以往人类的航天所使用的发动机多种多样，或使用液氧煤油作为氧化剂与燃料，或使用偏二甲肼等有毒燃料，但不管使用什么样的燃料，其本质上都是火箭发动机，通过非常快的速度燃烧燃料并向后喷出气体来产生反作用力飞行，虽然这些火箭发动机的推力非常巨大，燃气喷射速度可达2~5千米每秒，但燃料的消耗也是巨大的，以人类曾制造过的最大火箭之一土星五号为例，其第一级总重量为2290吨，但其中燃料的重量达到了惊人的2160吨，而即使是如此大量的燃料也只能让火箭第一级燃烧165秒，计算下来每秒消耗量达到13.1吨，大量运力实际上都被用在推动自己的燃料上了，因此人类一直在试图研发一种相对节省燃料的航天发动机,霍尔也就在这时进入了科学家的视野。

霍尔发动机从原理上就和使用火箭燃料的其他发动机不同，它射出的并不是火箭发动机一样的燃气，而是速度高得多的等离子流，通过等离子流产生的反作用力来推动飞船前进，其原理是利用交叉电磁场捕获从阴极发射的电子，然后电子绕磁力线旋转，并且在放电区内进行角向漂移，这时候这股在漂移的电子电流就被称作霍尔电流，而漂移本身就被称为霍尔效应，同时推进剂分子从阳极进入环形放电室，然后和漂移电子相撞被电离成等离子体，这时候内部的磁场开始大显身手，将这些等离子体以极高的速度发射出去，从而获得了反作用力，也就有了动力。

图为霍尔推进器

相比起普通火箭发动机，这种发动机最大的优点就是节省燃料，以美国在1998年发射的深空一号彗星探测器为例，这枚探测器升空后只携带了82KG的氙气推动重量8KG的飞行器飞行了长达20个月的时间，这对火箭发动机来说是不可想象的，而中国近期取得研发成果的正是这种发动机，目前的中国已经研发出了牛级霍尔推进器，而1牛的力正好等于100克的物体所受的重力。

这样来看，霍尔推进器的功率非常弱，但要指出的是，太空中空气极其稀薄甚至几乎完全没有空气，因此没有了空气带来的摩擦阻力，施加在飞行器上的力可以不断推动它加速，最终达到的速度将会非常可观，中国的空间站上其实就利用了相似的技术来保持轨道，更何况中国的霍尔推进器研发之路没有停止，在研发出牛级推进器后必然继续研发，突破100千瓦级功率难关，最后利用这些推进器帮助中国人乃至全人类实现航天上的进步。

图为霍尔推进器

简单来说，虽然从宏观尺度上来看，这样的推进器瞬间推力完全无法和火箭发动机相比，但这些一点一滴的进步最终必然推动中国航天业的巨大进步，哪怕是100千瓦霍尔发动机恐怕也是指日可待。