推力只有80毫牛,卻能推動天宮空間站,霍爾推進器怎麼做到的?

2021年08月29日22:22:03 科學 1639

推力只有80毫牛,卻能推動天宮空間站,霍爾推進器怎麼做到的? - 天天要聞

圖為霍爾推進器

不久前,中國成功發射了天和核心艙,開始了國產空間站的搭建工作,但很多人不知道的是,天和核心艙搭載了不少黑科技,其中就有霍爾推進器,此前根據外部消息透露,天和核心艙所用的霍爾推進器,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,中國的霍爾推進器也一樣能推動空間站,那麼這到底是怎麼做到的呢?據了解,太空中的環境與地球不同,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。

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圖為美國研發的霍爾推進器

在前沿航天技術里,霍爾推進器一直以來都是一項作用十分巨大的裝備,早在冷戰中期的太空競賽中,美蘇兩國就已經開始了對霍爾推進器的研發,但美國當時更看好離子推進器的未來,所以最後蘇聯反而成為了率先運用霍爾推進器的國家,在1972年,蘇聯的流星-1氣象衛星首次裝備了霍爾推進器,由於推進器性能表現非常良好,在隨後幾十年里,蘇聯絕大部分的衛星都安裝有霍爾推進器,即便是如今的俄羅斯,也依然在使用第二代的霍爾推進器。

在蘇聯之後,美國也於90年代開始大規模運用霍爾推進器,並逐步對其進行改進,目前世界上推力最大的霍爾推進器便出自美國,其推力達到了驚人的5.4牛,功率也達到了102千瓦,之所以美蘇兩國如此熱衷於使用霍爾推進器,主要還是因為霍爾推進器比一般的傳統推進器更具優勢,在燃料消耗方面,霍爾推進器不需要任何化學反應,而是電能噴出的離子流進行推進,這也使霍爾推進器十分環保,同時還十分耐用以及具備良好的微操性能。

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圖為霍爾推進器

在2009年,歐空局曾發射一顆科學衛星來探測地球重力場跟海洋環流,這也要求這顆科學衛星的飛行軌道必須低於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動機,不光無法穩定停留在有着空氣阻力的高度上,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器來作為科學衛星的動力,結果這顆科學衛星在太空中工作了2年時間,只用掉了40公斤的氙。

而在霍爾推進器領域,中國起步的時間相比其他國家更晚,直至上世紀90年代末,中國才展開了對霍爾推進器的研究,直至本世紀初,中國才研發出毫牛級的霍爾推進器,雖然起步時間晚,但得益於在本世紀初中國航天技術發展迅猛,霍爾推進器也被大規模運用在中國製造的各類航天器上,而在天和號核心艙上使用的霍爾推進器,便是中國目前最為成熟的毫牛級霍爾推進器,在微操方面比國外產品更加穩定,而目前中國也不僅僅只有毫牛級霍爾推進器,就在去年,中國已經成功研發出了牛級的霍爾推進器,其功率達到了20千瓦。

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圖為霍爾推進器·

總的來說,隨着中國航天技術的不斷發展,中國在霍爾推進器技術方面也會越來越強,在短短几年時間裡,中國就已經實現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的目標,從這方面來看,未來中國研發出與美國抗衡的超級霍爾推進器,也只是時間問題了。

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