中国天宫空间站已经站在世界领先地位，其中"天和号"核心舱所装载的霍尔推进器引起了广泛关注。

据悉，这次的空间站核心舱装备了4台LHT100型霍尔离子推进器，这款推进器推力非常小，只能推动2张A4纸，但它在推进原理方面却比国际空间站整整领先了一代，这究竟是怎么回事呢？

1897年，德国著名科幻小说家拉塞维茨曾经在一部小说中提出人们可以借助“空间站”实现太空旅行的伟大设想。

在太空建设“空间站”这个想法在当时有些天方夜谭，但却在人们的不断努力下成为了现实。

1957年10月，世界上第一颗人造卫星“斯普特尼克1号”成功升入太空，开启了人类的航天时代。

1969年， “阿波罗11号”航天载人飞船在月球表面登陆，实现了人类千百年来的登月梦想，阿姆斯特朗也成为世界上第一个登上月球的人。

1971年，前苏联将人类历史上第一个空间站“礼炮1号”发射升空。随后，美国、俄罗斯等国家又先后建设了“天空实验室号”空间站、 “和平号”空间站等空间站，人类的航天事业逐渐进入了空间站时代。

空间站是干什么用的呢？

所谓的空间站在本质上是一种载人航天器，但它能够在太空中长时间运行，里面有可供航天员生活的一切设施。

此外，空间站还会对载人飞船的往返、宇航员的出舱活动以及飞行器的交会对接等方面产生重要影响，是发展航天事业的得力干将。

中国作为一个航天大国，自然也不会放过这个难得的机会。

在1992年中国航天工程“三步走”发展战略中，我国就明确表示要把大力建设空间站作为我国航天工程的重要目标。

相较于美国、俄罗斯等国家，我国空间站的建设虽然起步较晚，但却拥有不错的后发优势，在技术、设计理念等方面丝毫不输他们。

2011年9月，我国第一个空间实验室“天宫一号”成功发射

2016年，“天宫二号”在酒泉点火发射

2021年4月29日，"天和"核心舱的成功发射。

“天宫”和“天和”系列飞行器的发射成功奠定了我国空间站建设的基础，同时也表明中国的“天宫”空间站的基本结构已经形成，我国的空间站建设又迈上了一个新台阶。

2021年6月17日，“神舟十二号”成功进入太空，它将与此前的"天和"核心舱对接，与 “天舟二号”飞船一起构成三舱组合体。

除完成这些基本任务外，“神舟十二号”的三名宇航员还有个新的任务，那便是进入“天和”核心舱进行飞行、工作以及生活体验，这是中国人首次进入自己的空间站。

此举也意味着我国在空间站技术上打破了美国、俄罗斯的垄断，成为了全球第三个具有独立制造和运行空间站能力的航天大国。

“天宫”空间站建成后，我国将会拥有完全属于自己的空间站，不再受制于人，中国也将掀开属于自己的航天时代新篇章。

空间站涉及到很多高新技术，如飞行技术、舱体技术、对接技术等等，而其中最为重要的非推进技术莫属了。

牛顿曾在《自然哲学的数学原理》中提出牛顿第三定律，即互相作用的两个物体的作用力和反作用力的方向是相反的，大小却是相同的。

传统的火箭便是根据这一原理发射升空的，推动器通过化学燃料燃烧释放能量，产生大量动力，对火箭产生一个向上的反作用力，从而推动火箭发射。

在过去近百年的时间里，科学家们已经通过这种方式将数百枚火箭送上了太空，我国的长征5号火箭采用的也是这种方式。

传统推进方式虽然应用广泛，但是它也有很多不足之处。

传统推进器发射火箭需要使用大量燃料产生上升的动力。

一般情况下，一枚火箭需要携带至少两个燃料推动器。

美国的德尔塔火箭甚至需要捆绑6个燃料推动器，因此也被称作为“史上最强运载火箭系统”。

将“天空实验室”空间站送入太空的土星5号超重型运载火箭起飞时的重量高达3000多吨。

想要飞得更快，那么要“扔”的东西也就越多，这也是为何我们看到火箭发射时总会看到一些“解体”的场景。

而巨无霸“土星5号”最后却只把45吨重的东西送入了月球，不及总重量的六十分之一，效率很低。

按照目前技术成本进行计算，把1公斤的东西送入太空的成本高达几十万，传统推进器这种“杀敌一千，自损八百”的工作方式，无疑会增加航天成本，白白浪费掉很多资源。

随着对太空探索不断深入，传统推动器的效率只会变得越来越低，亟需一种新型推动器来破解这一难题。

在众多新型推动器中，不得不提及的就是“天和”核心舱所使用的霍尔推进器。

霍尔推进器又被称作等离子霍尔效应推进器，它主要是根据“霍尔效应”这一原理所研发而成的。

那么何为“霍尔效应”？

1897年，美国物理学家霍尔在一次金属导电机制的实验中发现，当电流穿过某一位于磁场中的导体时，磁场会对导体中的电子产生一个垂直于该电子运动方向的力，致使电势差的产生，后来人们把这一效应称为“霍尔效应”。

“霍尔效应”被发现后，科研人员根据这一效应制作了很多霍尔器件，被广泛地应用到磁场测量、磁流体发电以及汽车点火系统等等。

霍尔推进器一般使用氙气作为推进剂，中性的氙原子中的电子在磁场中被分离开来，然后通过磁场产生的电场将电离子加速，形成等离子体射流，从而推动飞船的前行。

简单来说，普通火箭推进器靠燃烧化学燃料，喷出燃烧气体产生动力，而霍尔推进器则是依靠磁场和电场，通过离子流产生动力。

与传统化学动力推进器相比，霍尔推进器的推力如何呢？

“天和”空间站核心舱中装备了4台LHT100型霍尔离子推进器的总推力仅有320毫牛，也就是说，单台霍尔推进器的推力仅有80毫牛。

80毫牛是一个什么概念呢?在力学领域，一千克为9.8牛，那么1毫牛约为0.102克，80毫牛的推力也就只能推动2张A4纸。

霍尔推进器只能产生如此小的推力，它是如何将几百吨的火箭送入太空的呢？

为何它又被称为最先进的太空推进器呢？

这便和霍尔推力器的运用场景有很大的关系了。

霍尔推进器主要是应用于周期较长的太空飞船和在轨卫星的推进，并非是用于飞行器的升空发射。

在地球上，航天器依然是采用传统的化学动力推进器升入太空，进入太空摆脱地球引力后，霍尔离子推进器才可以充分发挥它的最大作用。

空间站核心舱进入太空后虽然没有了重力的阻碍，但是它还会受到微弱的空气、甚至是星际尘埃的阻碍。

常言道“失之毫厘，差之千里”，在这些东西的阻碍下，空间站核心舱很有可能会偏离预定的轨迹飞行，这便需要一个推进器辅助飞行器飞行。

而在失重的环境下，飞行器仅需很小的推力便可以飞行。

相对于传统的化学动力推进器，霍尔推进器的比冲非常大。

比冲是指单位内推进器所能够产生的动力，一般而言比冲越大，推进器的推进效率就越高。

霍尔推进器的比冲可以突破到3000秒以上，而目前世界上最先进的化学动力推进器的最大比冲还不足500秒，不及霍尔推进器的六分之一。

在高额比冲的加持下，霍尔推进器对太空环境的适应能力很强，只需要在少量电离子的帮助下，便可以工作很长的一段距离，帮助飞行器顺利归位。

也就是说，在同等的消耗下，霍尔推进器能工作更长的时间，更加高效。

据悉。霍尔推进器帮助欧洲宇航局某一卫星飞行了两年，而在两年的时间里它仅消耗了40千克的氙气。

霍尔推进器作为一种电推进器，它的能源补充也是十分的方便快捷。

因其靠电驱动，所以可以依靠太阳能发电，只要在飞行器上安装太阳能发电器便可以源源不断地为霍尔推进器提供能量，我国“天和号”核心舱就安装了一种太阳能翼为推进器供能。

此外，还可以采用核反应堆发电的方式进行供能，既高效又快捷。

霍尔推进器所使用的特殊材料也对它使用寿命的延长起到了关键作用。

根据电离子运动的特点，霍尔推进器腔体必须要有抗高温、耐热、绝缘、防离子等特点。

由中科院研制的氮化硼陶瓷基复合材料，就十分契合霍尔推进器的要求。

这种材料以六方氮化硼为主要材料，这种氮化硼具有普通材料所没有的晶体排列结构，从而让这种复合材料具有更加优秀的绝缘、耐热、低密度等性能，满足霍尔推进器的严格要求。

在2008年的时候，我国科学家便开始研制这种新型陶瓷材料。

在2012年的时候，这种复合材料便成功地应用到了霍尔推进器的腔体，为我国掌握霍尔推进器技术立下了汗马功劳。

对于"天和"核心舱所使用的霍尔推进器腔体材料，科研人员更是精益求精，攻克了很多难题，能够保证它十五年的正常工作。

早在上个世纪60年代，美国和苏联便开始研制霍尔推进器。

1972年11月，前苏联成功研制出推力20毫牛的SPT-50霍尔推进器，并在“流星号”卫星上实验成功，此后又使用了一百多个霍尔推进器，有的至今仍在服役。

在1998年，美国开始实验推力达到270毫牛的霍尔推进器。

2003年，欧洲宇航局将霍尔推进器安装在了“智慧1号”月球探测器上，霍尔推进器第一次进入月球轨道。

我国开始进行霍尔推进器研发时间相对较晚，但是我国并未落后太多，很快便成为继美、欧、俄等国外，又一掌握了霍尔推进器的核心技术的国家。

1986年，我国研制出了一台推力有5毫牛，比冲也有2650秒的汞离子推进器

1992年，我国又成功研制出推力达到10毫牛的离子推力器样机。

此次，我国将4台LHT100型霍尔离子推进器应用到“天和”核心舱，这是人类第一次将霍尔推进器运用到空间站领域，它的使用让中国空间站领先世界。

目前，我国霍尔推进器的研发也接连实现突破，成功由毫牛级向牛级迈进。

前不久，我国第一款大功率霍尔推力器成功完成点火试验，它的功率达到了20千瓦，推力达到了1牛，比重也突破了3000。

这一巨大突破也代表着我国的推进器技术已经处于世界一流。

人类早已经不再满足于载人航天、登月，人们开始向往太空旅行、定居太空等等，在未来可以说，谁掌握了空间站，谁就有着太空的话语权。

比重大、能耗小、寿命长等一系列的优点让霍尔推进器成为太空探索的宠儿。

中国果断抓住时机，大力研发霍尔推进器，并将其用在空间站核心舱上，让中国空间站建设领先世界。

但是，我们也要认识到我们的霍尔推进器与欧美等国家的差距，相信中国凭借着“后发优势”和科研工作者的不懈努力，这种差距只会越来越小，甚至实现赶超。