中國空間站上面裝備了4臺特殊發動機，只有“吹灰之力”卻意義重大，是全球第一次在載人任務中使用這類裝置。我國在這個領域曾經落後國外，但隨著近些年開始發力，成果不斷湧現，甚至都已打破國外紀錄，呈現趕超之勢。

（天宮核心艙電推工作效果圖）

神舟十五發射，與神舟十四的航天員，在400公里高度的太空會師。六位無比熟悉的戰友們闊別數月，在失重狀態下重逢，讓人別有一番感觸。

但400公里高空中，依然還有稀薄大氣，有微弱的阻力，幾個月下來，就會讓空間站速度損耗、高度降低，不能保持軌道。

（400公里軌道上的天宮依然會遭遇空氣阻力）

為了彌補軌道損失，空間站和衛星都需要定期進行軌道維持，用動力提升軌道高度，天宮當然也不例外。只不過，這次天宮配備的發動機，有些奇怪，

百噸級的空間站，使用的一款發動機，推力只有80毫牛。

（核心艙上的電推特寫，個頭很小）

80毫牛什麼概念？

只能在地面上，托起2張A4紙。但這種只有【吹灰之力】的發動機，卻是世界先進水平。

那麼使用這種發動機有何目的、有什麼優勢？中國與國外相比，技術水平到底如何？

（HET-80電推）

吹灰之力雖小，效率提升10倍

我們常見的化學能火箭發動機，透過化學物質燃燒，產生反作用力。氣體噴射的速度越快，也就是比衝越高，推力越大，效率越強。但化學燃料比衝，已基本到了極限，很難有大突破。

（常規火箭發動機，推力雖在提升，但比衝已經基本到極限）

由於比衝到了上限，一些衛星為了確保壽命，只能攜帶大量燃料。這些燃料有多重呢？一顆5噸的同步衛星裡，有3噸是燃料。燃料只是配角，卻佔了大頭，已經本末倒置。

這時，“吹灰之力”發動機就凸顯出自己的優勢，那就是【霍爾推力器】，也就是常說的【電推】。

（霍爾推力器啟動效果炫酷）

電推的原理就是將離子物質用強磁場發射出去，產生反作用力，比衝比化學火箭高了至少10倍。除了比衝高，霍爾電推的另一個價值，就是將太空取之不盡的電能，轉化成動能。

因此，霍爾推進器又叫“等離子推進”，工作時候發出藍綠光芒，跟美國科幻大片裡的飛船很像，但中國人第一個把它用在了載人任務上。

（將工質電離後，用磁力加速發射出去，產生推力）

靠著高比沖和外界來的能量，讓霍爾電推獲得了非常強的工作效率，只用500公斤工質，就能實現之前3噸燃料的效果，衛星總重量瞬間下降一半。

電推力發動機有何缺點？

霍爾電推相比化學動力，最大的缺點就是推力太小。

天宮使用的4臺HET-80霍爾電推，單臺推力83毫牛，功率1350瓦，全加起來也只能托起8張A4紙。這種級別推力，在現實中幾乎無效，但好在太空比較特殊。

不同工質的電推效果，分別是氙、鉍、鎂（綠色）、鋅

由於軌道上的阻力也比微弱，霍爾電推可以說棋逢對手，用微小推力對抗微小阻力，透過長時間工作，用時間換效果。

早年中國電推，與國外還有差距

我國霍爾電推技術，因為條件有限，經費緊張匱乏等情況，此前發展比較慢。

俄羅斯下手相對較早，大功率電推技術曾經領先全球，已經能生產1。5牛推力的電推，功率超過千瓦級，還造出140千瓦的全球最高功率電推D-160。

（俄羅斯的高比衝電推）

但是近十幾年，俄羅斯在航天投資大幅縮減，已被美國趕超。

2018年美國已經研製成功5。4牛、100千瓦的電推“X3”，是目前推力最大的型號。

歐洲電推技術缺乏後勁，此前曾與俄羅斯合作獲得了不少支援，電推已經能突破1牛，但後續進展不是太快。

（美國X3電推的直徑超過1米）

中國電推技術一日千里 逐步反超

隨著近些年國家在航天領域發力，我國電推技術開始突飛猛進，與國外差距正在迅速縮小，還有趕超之勢。

中國空間站上的電推，只有83毫牛，但這是人類首次在載人航天領域使用電推裝置

。該裝置壽命超過3萬小時，是國際上最複雜、最長壽的電推系統。

我國電推技術還在其他多個技術領域斬關奪將，穩步推進。已經實現從100瓦到100千瓦的全面覆蓋，實現大中小電推全面發展。

（我國霍爾推力器已實現系列化）

推力上，2020年我國已經突破【牛級】，造出1。07牛的霍爾推力器，技術指標達到國際最高水平。2021年再接再厲，100千瓦、2-5牛的樣機實現穩定點火。2022年，我國【氙】工質HET-2000HP，比衝超過5300s，打破俄羅斯同類產品的世界紀錄，有著很強的實用價值。

（我國首款牛級霍爾推力器啟動後景象）

大功率、大推力霍爾推力器，是實現深空探索、火星、月球開發的重要技術領域，是一項跨時代的太空技術。在這個領域裡，我們已經有望與其他太空強國比肩，甚至區域性領域實現反超，未來可期。

（未來中國的太空飛行器，可能會越來越多使用電推，科幻變成現實）