推力只有80毫牛,却能推动天宫空间站,霍尔推进器怎么做到的?

2021年08月29日22:22:03 科学 1639

推力只有80毫牛,却能推动天宫空间站,霍尔推进器怎么做到的? - 天天要闻

图为霍尔推进器

不久前,中国成功发射了天和核心舱,开始了国产空间站的搭建工作,但很多人不知道的是,天和核心舱搭载了不少黑科技,其中就有霍尔推进器,此前根据外部消息透露,天和核心舱所用的霍尔推进器,其推力仅有80毫牛,只能吹起一张纸?但是别太相信这一消息,在太空中,即使推力只有80毫牛,中国的霍尔推进器也一样能推动空间站,那么这到底是怎么做到的呢?据了解,太空中的环境与地球不同,即使只有惯力也能使航天器高速飞行,霍尔推进器的80毫牛推力完全足够,甚至还让空间站的对接更加便捷。

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图为美国研发的霍尔推进器

在前沿航天技术里,霍尔推进器一直以来都是一项作用十分巨大的装备,早在冷战中期的太空竞赛中,美苏两国就已经开始了对霍尔推进器的研发,但美国当时更看好离子推进器的未来,所以最后苏联反而成为了率先运用霍尔推进器的国家,在1972年,苏联的流星-1气象卫星首次装备了霍尔推进器,由于推进器性能表现非常良好,在随后几十年里,苏联绝大部分的卫星都安装有霍尔推进器,即便是如今的俄罗斯,也依然在使用第二代的霍尔推进器。

在苏联之后,美国也于90年代开始大规模运用霍尔推进器,并逐步对其进行改进,目前世界上推力最大的霍尔推进器便出自美国,其推力达到了惊人的5.4牛,功率也达到了102千瓦,之所以美苏两国如此热衷于使用霍尔推进器,主要还是因为霍尔推进器比一般的传统推进器更具优势,在燃料消耗方面,霍尔推进器不需要任何化学反应,而是电能喷出的离子流进行推进,这也使霍尔推进器十分环保,同时还十分耐用以及具备良好的微操性能。

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图为霍尔推进器

在2009年,欧空局曾发射一颗科学卫星来探测地球重力场跟海洋环流,这也要求这颗科学卫星的飞行轨道必须低于250公里,同时还得长时间停留在轨道上,如果换成一般的火箭发动机,不光无法稳定停留在有着空气阻力的高度上,同时滞留时间也非常短,为了克服这些问题,欧空局果断选择了霍尔推进器来作为科学卫星的动力,结果这颗科学卫星在太空中工作了2年时间,只用掉了40公斤的氙。

而在霍尔推进器领域,中国起步的时间相比其他国家更晚,直至上世纪90年代末,中国才展开了对霍尔推进器的研究,直至本世纪初,中国才研发出毫牛级的霍尔推进器,虽然起步时间晚,但得益于在本世纪初中国航天技术发展迅猛,霍尔推进器也被大规模运用在中国制造的各类航天器上,而在天和号核心舱上使用的霍尔推进器,便是中国目前最为成熟的毫牛级霍尔推进器,在微操方面比国外产品更加稳定,而目前中国也不仅仅只有毫牛级霍尔推进器,就在去年,中国已经成功研发出了牛级的霍尔推进器,其功率达到了20千瓦。

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图为霍尔推进器·

总的来说,随着中国航天技术的不断发展,中国在霍尔推进器技术方面也会越来越强,在短短几年时间里,中国就已经实现了推力从毫牛到牛级的跨越,这是其他国家耗费十几年才能实现的目标,从这方面来看,未来中国研发出与美国抗衡的超级霍尔推进器,也只是时间问题了。

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