中国的空间站建设令全世界咋舌。前几天刚发射了货运舱上去之后,6月我们还会发射载人飞船,3名宇航员将在空间站生活长达三个月。不过这不是我们要说的重点,重点是这次我们的核心舱,在全世界首次使用了一种全新的推进技术:霍尔推进器。
天和核心舱
空间站其实属于近地轨道,距离地球300多公里,为了维持轨道高度或是调整空间站的角度,比如有强烈的太阳风暴,为了保护,就需要不断的对空间站进行调整,这种调整如果使用常规的推进燃料,消耗会很大。国际空间站每年要消耗4吨燃料,但由于补给燃料需要用火箭发射上去,所以成本非常高昂,即便是SpaceX的廉价发射,每公斤也要10万元,4吨就是四亿元。有没有能长期工作、不依赖补给的动力呢?
霍尔推进器工作状态非常科幻
有,这就是霍尔推进器。这种设备其实在商业卫星上已经有了不少的应用,但在空间站上使用还是第一次。这种推进器的原理是利用霍尔效应,把推进剂变成离子状态,进而以非常高的速度喷出。这个速度可以非常快,能达到10-80公里每秒!但由于受到功率的限制,所以喷出的离子虽然速度快,但量很少,所以产生的推力并不大,一般推力就以牛顿为单位。
使用霍尔推进器的空间探测器
这么小的推力有用吗?霍尔推进器的特点并不是瞬间的大推力,而是可以长时间的工作。长时间有这么一个几牛顿的力作用在空间设备上,会让它越飞越快,累积下来的速度就非常可观。对于动不动要飞好几年的远距离探测任务来说,就非常实用了。并且由于这个力很小,所以用在空间站上,可以避免化学能突然的大推力,能够精确的控制姿态。