浙江
就在3月16日，中国空间站又迎来一次升级！神舟二十一号航天员张陆和武飞进行了出舱活动，张洪章在空间站内密切配合，他们携手完成了空间碎片防护装置安装等任务，这对于进一步提升空间站安全性能具有重要作用。
每当中国载人航天取得新的成就时，都不能忘记“中国航天之父”钱学森所做出的突出贡献。很多人不知道的是，在中国空间站的轨道维持系统中，就使用了一种特殊的推进技术：霍尔电推进器。而这种技术的发展方向，早在50多年前就被钱学森敏锐地看到了！
中国空间站在太空中飞行，为什么还需要发动机？
事实上，空间站并不是靠发动机一直推动飞行的。理论上，当航天器进入轨道后，只要速度足够快，达到每秒7.9公里的第一宇宙速度，它就会在地球引力的作用下绕着地球不断飞行。
但这里有一个问题，地球周围并不是真正的真空。中国空间站的轨道高度大约在390公里左右，这里仍然存在极其稀薄的大气。虽然密度只有地表的千亿分之一，但对于巨大的空间站来说，这些微弱阻力仍然会不断消耗它的动能。
如果不采取任何措施，空间站的轨道高度每个月都会下降约2公里。时间一长，它就可能重新坠入大气层。因此，空间站必须定期“补充动力”，把轨道重新抬高。
传统做法是使用化学火箭发动机，也就是我们熟悉的燃料燃烧推进器。这种方式推力很大，但缺点也非常明显，就是需要消耗大量燃料。国际空间站每年为了维持轨道，燃料成本就高达约2亿美元。
为了降低成本，中国空间站的轨道维持采用了一种更先进的技术——电推进。
4台0.32牛的“神推”推动了100吨中国空间站！
在中国空间站的天和核心舱上，安装了4台霍尔电推进发动机。从数据上来看，与传统的火箭发动机相比，它们的推力其实非常小，每台只有80毫牛。80毫牛是什么概念？
一枚普通鸡蛋的重量大约是500毫牛，也就是说，这台发动机在地球上甚至连一个鸡蛋都举不起来。就算4台这种发动机加起来的推力，也只有0.32牛顿，也不够在地球上举起一枚鸡蛋。
这点力量，在地球上可能连一张纸都推不动。但在几乎没有阻力的太空中，这种微小的推力却足以改变重达100吨的中国空间站的轨道。其中的奥秘就在于，效率。
霍尔电推进器属于电推进系统，它的工作原理并不是燃烧燃料，而是利用电磁场加速离子。简单来说，推进器会把惰性气体（通常是氙气或氪气）电离成等离子体，然后利用电场和磁场把这些带电粒子以极高速度喷射出去。
这些离子的喷射速度可以达到每秒10公里到80公里。相比之下，传统化学火箭喷气速度只有每秒3到4公里。速度越高，单位质量产生的推力就越大，这个指标在航天领域被称为“比冲”。
化学火箭的比冲一般在200到300秒，而霍尔电推进器可以达到1000秒甚至更高，相当于效率提高了5到10倍。因此，使用同样质量的推进剂，电推进可以产生更长时间的推力。
钱学森高瞻远瞩：1970年就看准了电推进这条路
早在1970年左右，钱学森就在一份文件中用铅笔批示：我国也要发展电推进技术。那时候国际上电推进还处于实验室阶段，美国和苏联刚开始试验，钱老却已经高瞻远瞩地指出，这将是未来航天动力的方向。
正是钱老的批示，为中国电推进研究点燃了第一把火。经过数十载持续的技术攻关，我国科学家终于在2012年完成了国产霍尔电推进器的飞行试验。从那时起，中国电推进技术开始快速发展。
如今，中国空间站、北斗导航卫星、气象卫星等多个航天器都已经使用霍尔电推进系统。在商业航天领域，这项技术更是大规模应用。
截至2025年，中国航天五院研制的霍尔电推进系统已经在100多颗卫星上运行，总在轨工作时间超过115星年。多颗卫星在轨连续点火超过500小时，累计点火次数超过2万次，表现出极高的可靠性。
目前，中国已经形成了完整的霍尔电推进产品体系，功率从100瓦到1100瓦不等，可以满足200公斤到2000公斤卫星的轨道控制需求。未来，中国还计划研发更大功率的电推进系统，比如，2000瓦甚至5000瓦级霍尔推进器。
每当提及中国空间站时，也许很少有人会想到，这个重达100吨的庞然大物，正有4台推力只有毫牛级的小小发动机，在默默推动着它绕地球飞行。
而这一切的起点，正来自钱学森当年的那句批示——中国要发展电推进。
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