一般地讲，现代火箭能够将载荷送入轨道，就是利用强大的发动机产生推力，将载荷加速到一定的速度，从而进入不同的轨道。根据牛顿运动定律，要使物体围绕地球作旋转运动，需要达到第一宇宙速度——7.6公里/秒。
如果要使载荷保持围绕地球旋转而不坠落，还需要定期维持轨道高度，消耗化学燃料对其推进，确保轨道速度和高度。
传统的火箭靠发动机喷射高温高压气体推动本身克服地球引力
01今天要谈的是一种不同于传统消耗化学能的推进装置，叫作霍尔电推进器。
传统的火箭发动机自带氧化剂和燃烧剂，不同功率的发动机产生的推力不等，所谓发动机的推力有多大，航天的舞台就有多大的说法，就是指火箭发动机的推力决定了人类可以参与探索宇宙的深度和广度。
传统的化学能火箭用于将载荷送入轨道，而霍尔电推进器的作用是将运行在轨道的航天器进行加速以达到持续运行的目的。
霍尔电推进发动机利用了霍尔效应，这种效应是指把通电导体置于磁场中，洛伦兹力就会让导体中的电荷发生偏转，从而在导体两侧产生电压差，即霍尔电压。
霍尔电推进器的核心部件是离子发生器，其中有离子化的惰性气体，如氩气、氙气。利用霍尔效应产生电场，把离子以每秒10至80公里的速度高速排出，从而产生推力。
通俗的讲，霍尔电推进器就是利用电路产生强磁场，导致导体的外层电子产生逃逸，从而得到带正电的离子，电路产生的强大的电场让离子喷射出去，从而推进航天器持续运动。
霍尔电推进器产生的离子气流，非常科幻
02我国的天宫空间站重达65 吨，加上前后的货运飞船和神舟飞船及一些载荷，总重量接近90吨，如此体量的空间站在距离地面390公里高度，以7.67公里/秒的速度围绕地球旋转，围绕地球一周的时间为92分钟。
如果在390公里的太空没有大气，那么此空间站将总是保持一定速度围绕地球运动，可惜的是，在这个高度，仍旧有极其微薄的大气，这就注定了，空间站做旋转运动时，仍旧受到阻力，导致过一段时间，它就会失去一定的高度。这对于航天器来说，是危险的。
为了维持高度，天宫空间站自带二十几台发动机，在轨道降低时，就会消耗燃料来维持轨道高度，因此，每过一段时间，货运飞船都会运送燃料到空间站，用于发动机燃料的补充。
中国天宫空间站由三舱结构，一货运飞船，一神舟飞船分列左右
03据航天人士介绍，中国空间站配备了4台LT-100霍尔电推进发动机，每台所能产生的推力为80毫牛，四台总推力为320毫牛。相比之下，一枚普通鸡蛋的重量为500毫牛。也就是说，在地球上，这台发动机还无法举起一个鸡蛋，只够推动一张纸。
根据牛顿第二运动定律：F=ma,一个运动的物体，在接近真空的环境，只要给它一个持续的极小的力，也会让它产生极大的加速度，所以说，我们的电推发动机推力看上去极小，但是在太空环境里，即使像天宫空间站这样的大块头，也能被持续推动到设计的速度。
通过这4台霍尔电推进发动机，我国空间站的轨道维持可以大幅减少化学燃料的使用。
这就是电推发动机的一大优势，特别是在星际探索中，航天器不必带大量的化学燃料，而是通过霍尔电推，节省探测器空间，从而可以携带更多科学仪器来探索未知星体。
天宫空间站霍尔电推在轨点火工作
