再次打破美国封锁，中国又一科技突破：等离子发动机，太超前了

中国航天又有新的黑科技了！这次是在地面上搞了个新的电推进试验室，专门用来测试霍尔电推发动机，又叫等离子发动机。

（我国新建的电推进试验室）

这种发动机没有燃料，不需要点火燃烧，完全是靠电磁线圈，把等离子体加速到每秒10公里喷射出去，从而产生推力，看起来冒着幽幽的蓝光，非常科幻。

电推发动机对工质的使用效率，是传统火箭发动机的10倍。火箭如果需要100公斤燃料，换成电推可能只需要10公斤甚至更少。

（霍尔电推发动机）

3月30日《科技日报》报道，新的电推进试验室由中国航天科技六院165所和801所联合建设，短时间内就完成调试、投产。这说明我国航天器将会更大规模地应用这种新型发动机。

未来我们甚至可能造出来等离子火箭，由核反应堆驱动，到时候从地球飞到火星的时间，将从300天缩短到30多天，这是人类航天真正有希望的研究方向之一。

中国空间站已经用上了电推发动机，天和核心舱一共安装了4台，型号是HET-80，采用氙气作为工质，每台可以产生80毫牛的推力，总共是320毫牛。

（中国空间站电推工作状态，冒出蓝光）

虽然这个力量很小，相当于32克的重量，也就是半个鸡蛋，但是在太空中，这四台电推发动机连续喷射，已经足够让好几十吨重的空间站精确保持轨道，而且只需要90公斤的燃料，就可以支持两年的飞行。如果换成普通的化学火箭发动机，至少需要几吨的燃料。

按照咱们的传统，空间站上面用的，已经是成熟的型号了，经过了几千个小时的地面试验，非常成熟可靠。想要在地上试验，就需要模拟太空中的环境，这就必须在电推进试验室进行，里面有一个真空罐，可以模拟太空接近绝对零度和绝对真空的环境，内部安装了非常精准的推力测量装置。

（我国研制的多种电推发动机）

（空间站核心舱上面的HET-80发动机）

刚才说了空间站已经用上了电推发动机，说明我们之前肯定有地面试验室了，为什么现在要建造一个新的呢？

答案很简单，因为我们已经造出来了推力更大、更先进的电推发动机，需要更大的试验室。

早在2021年，我国就成功研制了HET-5000样机，设计功率达到了50到100千瓦，最大推力可以达到4.6牛，比之前提高了近两个数量级。

（我国HET-450电推发动机）

2022年，我国HET-2000HP电推发动机试验时，达到了5300秒的比冲，超过了俄罗斯D-100发动机的4250秒，刷新了氙气工质等离子发动机的世界纪录。

美国俄罗斯在霍尔电推发动机方面长期处于领先地位，比如俄罗斯D-160采用金属铋作为工质，比冲已经达到了8000秒；美国的X3推进器，采用三层通道的嵌套结构，推力5.4牛，最高功率已经达到160千瓦。

（美国X3是三层结构，比较大，但是我国仅依靠单层结构就实现了接近的推力）

目前我国也在向8000秒、160千瓦冲刺，跟美国的差距已经比较小了。

马斯克“星链”卫星也使用电推，推力170毫牛。不过星链卫星首次使用了氩气作为工质，好处是价格便宜了很多，氩气在大气层中含量高达0.93%，提取很容易，一公斤只要几块钱，而氙气含量极少，一公斤氙气要一万多。

（不同元素工质，发光的颜色也不同）

但是有好就有坏，氩气电推能量效率比较低，只有50%，而我国空间站的氙气电推效率有70%。另外，不同元素当工质，效率不一样，颜色也不一样。

这里要强调一下，中国航天的等离子发动机完全是自主研发的，而且遭到了美国全面的技术封锁。美国把霍尔电推的技术纳入了《瓦森纳协定》，实施严格的出口管制，中国不仅不可能被“开源”，就连公开的国际合作交流都没法参加。

但是这不重要，美国封锁个十年八年的，我们就什么都有了。

（层叠的星链卫星，中间红色圆盖就是霍尔电推发动机）

早在2007年，嫦娥一号就安装了2台霍尔电推，打破了美国的技术封锁。后来中国空间站为了实现15年的寿命，使用霍尔电推来维持轨道。

我们敢率先在载人航天器上使用，这说明我们的技术可靠性已经非常高，这也明显节省了空间站的燃料重量。

对比之下，国际空间站每年都至少要花大约5吨燃料来维持轨道，算下来要多花几亿美元。

（天和核心舱的电推）

不过霍尔电推也有缺点，首先是目前推力太小，不能支持火箭入轨，只能作为航天器在太空变轨的动力。

其次就是耗电量大，最大的功率已经上百千瓦了，而整个中国空间站太阳翼发电功率才90千瓦，这就限制了推力。想要更大推力，就要更大的功率，至少还要提高两个数量级，那就只能上核动力了。

（中国航天TS-6电推进实验设备）

目前美国和俄罗斯都在研制太空核反应堆，功率达到了兆瓦级别，可以源源不断给电推提供能量，只要工质带够了，几乎就可以一直喷射，从而实现太阳系内的“航行自由”。我国也投加大了投入，争取在航天核动力方面取得突破。

目前制约人类航天器的，主要就是速度，而核动力等离子火箭可以把飞船加速到每秒50公里，一个月就能从地球飞到火星，不仅可以节省大量的食物、燃料重量，降低了飞船的制造难度，还大大缩短了航天员暴露在宇宙辐射当中的时间，避免长时间飞行的太空病。

（一切为了速度！）

虽然我国的等离子发动机目前推力只有5牛，但是别忘了，一百多年前的火车时速也只有十几公里，现在时速350公里的高铁已经遍布全国了。

相信我们早晚可以造出50牛、500牛的等离子火箭。人类虽然飞到三体星系还不现实，但是至少在太阳系里面来去自如，还是有希望在未来一百年就实现的。

（核动力+电推，未来很有希望）