只能推动一张纸,天宫空间站的霍尔推进器有啥用?它代表星辰大海


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综述
相信大家应该都在电视上面看到过火箭升空的场面 , 令人兴奋的倒计时 , 火箭离开地表的那一瞬间 , 都可以说是让人印象深刻 。
从原理上来讲 , 要想实现升空 , 就必须要有足够强大的动力进行推动 , 一般来说这个动力就是由燃料燃烧来的提供的 , 并且要达到一定的等级 , 为的是能够突破地球引力 , 超越第一宇宙速度 , 从而成功地进入的太空当中 。


霍尔推进器而在这之后 , 燃料的作用依然没有停止 , 因为火箭进入到太空当中之后 , 整个设备的运行依然需要源源不断的动力 。
不过 , 空间站当中使用的是另外一种推进器 , 比如在我国的天宫空间站里面 , 用的就是一种名叫“霍尔推进器”的设备 。
而神奇的是 , 据说这种设备的推力竟然只能推动一张纸而已 , 这听起来似乎有点像在开玩笑 , 如果只能做到这个程度 , 那么它怎么能够实现为整个空间站提供动力呢?


要知道 , 一般的空间站都是体积相对比较大的 , 而且需要在太空当中长时间的进行作业 , “霍尔推进器”到底是如何能够实现持续供能的呢?
要想回答这个问题 , 首先要了解一下“霍尔推进器”的使用原理 。
具体来说 , 它是通过对磁场当中的电子运动进行控制 , 让它们实现一种规律的轴向运动 , 然后在此基础上再让它们进行电离过程 , 并对这个过程的速度采取有效地把控 , 使其能够产生足够的推力 。

从事机械工程相关领域的人应该了解 , 其实这里的“霍尔推进器”也是离子推进器的一种 , 它们的基本原理都是大体上相似的 , 也就是利用对离子束的控制 , 来实现加速 , 从而产生推动力 。
它们和常见的使用燃料来进行推动的机器一样 , 不需要消耗大量的化学物质 , 而只需要对电荷进行一些特殊的处理 。

比如 , 现在有一些技术手段已经可以通过利用太阳能来让离子推进器进行工作了 , 因为电荷种类的不同 , 所以又被分为静电离子推进器 , 以及电磁离子推进器等等 , 我们今天说的“霍尔推进器”就属于后者 。

它可以在非常短的时间当中 , 把离子的运动速度很快提高 , 不需要通过其他的外部手段进行辅助 , 而且可以很好地处理掉电荷当中存在的不稳定因素 , 也能更为清晰地呈现出电磁铁的磁极 。

从结构上来看 , 一般的推进器都会有两个磁极 , 二者之间相互围绕着 , 形成一个比较稳定的结构 , 目的就是可以更好地帮助电荷进行流动 。
当然这个过程也需要推动剂的帮助 , 利用一些特殊性质的气体 , 将它们引入到推进器当中 , 然后也进行一定程度的离子化 。
等到整体的状态足够稳定之后 , 让它们从阳极去到阴极 , 这样一来 , 离子就可以更好地实现加速 , 电子就能集中地开始与光束进行综合 , 最终达到所需要的速值 , 产生出足够强大的动力 , 来推动机器的运转 。


发展与问题这种推进器最早是由俄国的科学家提出的 , 齐奥尔科夫斯基一开始并没有想到要把它用在航天工作当中 , 只是为了满足自己的日常研究需要 , 想要在高海拔的地区获得一些推动力 。
只不过 , 后来随着科学家们的不断研究和应用 , 才慢慢发现了它在航天工作当中的潜力 , 因此得到了更加充分的发展 。
上世纪60年代左右 , 世界正处在航天发展热潮当中 , 以美国和苏联为代表的国家都在对这个领域进行深入的探索 , 这也是霍尔推进器能够产生的原因 。

直到今天 , 世界上很多国家和地区的空间站都离不开它的帮助 , 因为它本身不仅能够实现推动的作用 , 而且推力不会失去控制 , 能够根据工作的需求来进行相应的调节 。

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