100噸重中國空間站，使用0.32牛霍爾電推進器，有用呈？

神舟16號已停靠在天和核心艙節點艙徑向端口上，中國空間站組合體變成“三艙三船”結構，天和核心艙，問天實驗艙，夢天實驗艙，神舟16號，天舟5號和天舟6號。

天和核心艙重約22.5噸，問天實驗艙23噸，夢天實驗艙23噸，神舟16號約8噸，天舟5號約13.5噸，天舟6號約13.5噸，目前中國空間站達到了100噸級。

100噸級的中國空間站簡直就是一個龐然大物，但是卻安裝了4臺推力只有0.08牛的霍爾電推進器，總推力只有0.32牛，舉起一枚雞蛋需要0.5牛力量，4臺霍爾電推進器連一枚雞蛋都舉不起來，中國空間站爲何要使用它呢？

地球大氣主要集中在100公里以內，但實際上，還有大量氣體延伸到了1000公里之外，因此，運行在400公里高度上的中國空間站仍在稀薄的大氣層中，受大氣阻力影響，中國空間站的自然高度就會緩慢下降。

根據統計數據顯示，國際空間站和中國空間站的自然高度每天都會下降幾十米，一個月下來就是幾公里，因此，不論是國際空間站和中國空間站都會定期進行一次軌道提升機動，提升機動需要使用燃料。

國際空間站的總噸位爲419噸，爲了提升軌道，俄羅斯艙段每年需要消耗近8噸燃料，8噸航天燃料值不了多少錢，但貴就貴在火箭發射成本上，每增加1公斤負載，火箭發射成本增加1萬美金，8噸燃料就要增加8000萬美金。

中國空間站的總噸位達到100噸級，是國際空間站的總噸位的4分之1，這意味着中國空間站爲了提升軌道，差不多也要消耗掉2噸燃料，增加2000萬美金的成本。

天和核心艙也安裝了4臺2500N的化學推進器，專門用來提升軌道高度，爲了儘量節約成本，天和核心艙特意安裝了4臺總推力僅0.32牛的霍爾電推進器，長時間推進，以減緩中國空間站組合體下降速度。

霍爾電推進器推力不大，但是對燃料的利用卻是十分高效，要比普通化學推進器高效好幾倍，霍爾電推進器可以長時間推力，一天24小時不停地推進，儘量阻止中國空間站組合體高度的下降。總而言之，霍爾電推還可以用於姿態控制、軌道修正和軌道維持等任務。

霍爾電推進器是世界上最先進的推進系統，以氙氣和 氬氣 作爲推進劑，先使用霍爾效應原理，將氣體分子變成離子狀態，然後使用強電場將離子噴射而出，離子噴射過程就會產生推力，因此，霍爾電推進器非常高效。

在航天領域，霍爾電推進器應用非常廣泛，例如日本的隼鳥2號採樣飛船就使用了4臺霍爾電推進器來長期增加飛行速度，每臺推力霍爾電推進器僅爲9毫牛，4臺同時開啓也只有36毫牛的推力。

千萬不要看不起36毫牛的推力，如果是一年365天每時每刻都在推進，那麼日本隼鳥2號飛船的速度每秒可以增加好幾公里，比衝高、高效率就是霍爾電推進器的最大強項，這就是中國空間站使用它的原因。

總之，中國空間站使用4臺只有0.08牛的霍爾電推進器，好處是很大的。在正常情況下，每年至少可以節省1000萬美金，如果中國空間站運行20年，那麼總共可以節約2億美金，2億美金這可是一筆鉅款啊。

中國空間站4臺霍爾電推進器使用的燃料是惰性氣體氙氣，2023年6月，中國空間站對霍爾電推進行首次“換氣”，創造了人類首次。

很可惜，國際空間站並沒有使用霍爾電推進器，因此每年要消耗8000萬美金的燃料，根據分工，美國主要負責建立強大的電力供應系統，俄羅斯負責空間站軌道提升，對於俄羅斯來說，這是1筆不小的開銷。

中國空間站有霍爾電推進器，而國際空間站沒有，這說明了中國空間站要比國際空間站先進，儘管美國不太想承認這一點，但這已經是事實了，中國空間站將會取代國際空間站，這是必然結果。有趣有料的科學內容請關注唯一的微信公衆號：有趣探索