导语:
6月17日,随着神舟12号飞船与天和号核心舱对接
,我国的三位宇航员,
聂海胜、汤洪波、刘伯明
先后进入到国际空间站内,这标志着中国人首次入驻到中国空间站,同时,也
标志着中国进入到空间站时代

由我国自主研发制造的天宫号空间站,自然是应用到多项先进技术,其中,
最值得一提的就是“电推进”技术
,很多人都从科幻电影内了解过这项技术,但现实生活中应用却是闻所未闻
其实,
电推进技术就是空间站轨道的维持动力装置
,如此一来,空间站的燃料消耗就会低很多,“电推进”技术到底是什么?
它和传统的推进技术有什么区别?现在发展到什么地步了?今天就让我们了解下电推进技术背后的故事

根据牛顿第三定律,一个作用力的产生,必然会产生一个大小相同
,方向相反的反作用力,火箭的推理就是这样产生的
我们通过往火箭发动机添加燃烧推进器,然后
形成向后喷出的高速射流来产生推力,从而把火箭送上太空,尽管这样的做法已经持续近一个世纪的时间
但他却有个非常难受的缺点,那就是
别看火箭个头很大,但能送上太空的东西,就只有那么一丁点儿
,原因就是我们必须要以极快的速度将它推出地球

你可以想象正在起跑的短跑运动员,他们
要在短时间内跑出更远的距离,因此其中要增加自己的推力,在起步时,用力的向后蹬
而
火箭也是类似的原理,但火箭可不同于我们的肌肉,它在释放完推力后,无法恢复,留着只会增加负担,因此只能把燃料推进器抛弃
,然后再由二级火箭提供推力,就这样边飞边丢,最后送上太空的东西就只剩那么一点儿了
传统火箭提供推力的方式并不难理解,靠燃烧丢掉化学推进剂来前进,
在了解完传统火箭推进方式,再来看看“电推进”技术也就不能理解了

他就是将传统的燃料换成了电,再把某样东西丢掉
,
然后换取反作用力来推动航天器前进
,但和传统燃料相比,他要丢到的东西小多了
而这样东西就是离子,
它原子得到或失去电子后形成的微粒,采用点推进技术的发动机,哪怕只有一点点燃料也能丢上很久,
经过持续不断的加速,通过时间累积,让自己的速度变得更快,这就是电推进技术
了解过电推进技术,
你一定听说过霍尔推进器,它指的是静电式推进技术
,而在电推进技术内,还有
电磁式和电热式
,但他们的原理都差不多

今天我们就来讲解下电推进技术的宠儿——
霍尔推进器
,它是目前最先进的电推进发动机,基本被应用在火箭发动机上
它的优势在于无需消耗任何燃料,只需消耗氙
,可以用电磁场加速约束电离子,靠环境产生高速离子以及电力推进剂,从而为霍尔推进器提供动力
这样的动力有多大?
以NASA最新推出的,镶嵌着3个环的X3霍尔推进器举例
,它产生的
推力约5.4牛顿
,这是什么概念?

相当于110张80克的A4纸
,
总重量比一本杂志还要轻
,但它的动力这么小,又该如何把火箭送上天呢?各国又为何费时费力的去研究霍尔推进器?
其实,
霍尔推进器主要是应用于周期长的太空飞船和在轨卫星的推进,
依靠传统火箭将航天器推进太空后,
经过不断加速,对速度累积,最终就能达到80万公里每小时的时速
随着霍尔推进器的推行,将会改变现有的太空格局
,一旦这种发动机被普及开发来,我们探索外太空的距离,就会再次扩大,飞行器也能飞出更远的距离

我国在几十年前就看清楚未来的局势,于是,
大力推进并进行研究,如今,已经进入实践阶段,在我们的天宫号空间站上就配备着4台霍尔电推进发动机
,而这项技术的应用,也将掀起太空动力的变革,接下来就让我们拭目以待吧











