霍爾推進器只能吹動一張紙？中國科學家要讓它39天到火星

霍爾推進器（HTs）又稱等離子體霍爾效應推進器，是利用電場和磁場共同作用把電能轉換為工質動能的一種推進器，比沖遠大於目前其它推進技術，只需要很少燃料就可達到很高的速度。但霍爾推進器推力很小，甚至只能「吹動」一張紙，很難將宇宙飛船推離地面，因而目前只能應用在真空環境的地球軌道衛星上。

霍爾推進器通常使用氙氣作為推進劑，中性氙原子的電子在電場中被剝離，形成等離子體，然後經電場力加速後噴出。經過長時間的加速後，霍爾推進器可獲得比化學推進快很多的速度，目前已達到每小時11萬公里左右，未來甚至可能達到28.8萬公里，是長距離太空旅行最有潛力的發動機。一種利用射頻發生器的VASIMR等離子火箭，甚至可以推動載人飛船在39天內到達火星。

低功率柱狀霍爾推進器（CHTs）是一種小型化的推進器，具有較小的表面體積比，可以有效防止推進器通道因等離子體濺射產生的消蝕。但較低的等離子體氣體密度也導致了電離不足，降低了推進器產生的推力。中國哈爾濱工業大學的研究人員已經開發出一種新的通道入口設計，在測試中可以顯著增加推力，大大提高了推進器的性能，這一成果本周發表在《等離子體物理學》雜誌上。

研究人員利用計算機模型和分析軟體模擬了兩個噴嘴的等離子體運動，結果表明，只需簡單地將噴嘴傾斜，推進器就可以在渦流模式下運行，氣體密度得到顯著提高，而且更加均勻，有效提高了推進器的性能。在隨後的實驗驗證中，研究人員成功地產生了較高的推力值，特別是放電電壓在100到200伏範圍時，推進器的比沖增加了1.1%到53.5%。

論文的主要作者魏立秋認為，改變氣體注入方法或放電通道的幾何形態是提高推進器效能的有效方法，他們還將深入研究噴嘴角度、直徑、深度與直徑之比以及放電通道長度對推進器的影響，渦流設計將很快在飛行型霍爾推進器上進行測試，最終將可能被應用於到火星等深空的未來太空旅行，為人類衝出太陽系邁出革命性的一步。

參考資料：http://t.cn/RC2G5tQ

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