据环球时报报道，从航天科技集团传来消息，该公司在大功率霍尔推进器方面的研究获得重大突破。根据地面测试效果，单通道采用Xe为工质的最大功率达到105千瓦，最大推力可达4.6牛，已达到了比肩美国技术的水准。

看到这则消息，很多人的第一反应都满脸质疑，4.6牛的推力，就达到了比肩美国的技术水平，是不是弄错了？

根据牛顿第二定律的加速度公式，F=ma，F是代表推力的大小，m是物体的质量，a则代表加速度。

也就是说，4.6牛顿的推力，仅能使1kg的物体，获得4.6m/s²的加速度。如果物体的质量增加，产生的加速度效果将十分微弱，这样的推进器又有什么意义呢？

有一点非常明确，这则关于我国研发的霍尔推进器取得突破的消息，是真实的。前面的数据分析也没错，为何4.6牛的推力，也算重大突破，这就要从霍尔推进器说起。

霍尔推进器，航天器的“未来发动机”

众所周知，卫星也好、深空探测器也罢，当飞行器被发射到太空之后，就会失去运载火箭赋予的动力。

这些飞行器在接近真空环境的太空中飞行，要想再次获得动力，就得依靠飞行器自己。由于太空是真空环境，没有氧气，甚至连空气也没有，不能像汽车一样使用燃油机，而是要使用航天发动机。

航天发动机的原理很简单，当发动机向外高速喷射气体或其他物质时，在反作用力的效果下，飞行器会获得一个反作用力，从而达到改变飞行器方向和速度的目的。

理论上讲，让飞行器获得动力，并不是什么难事，但要放在遥远的太空，情况就大有不同。

受限于火箭载重和发射成本的问题，飞行器的体积、重量，都被严格制约，留给飞行器携带燃料的空间，十分狭小。

也就是说，传统的航天发动机，有一个致命的弱点，那就是燃料不够充足，飞行器很难进行长时间和频繁的机动。

科学家们经过研究后发现，有一种被称为角向漂移的电子，在环形放电室中与推进剂分析发生碰撞之后，会发生电离，并形成离子体。

更让人兴奋的是，这些离子体在电磁场的作用下，能够迅速被加速，在高速喷出时，会产生一定的推力。

在研究的初期，实验室内发现的这种推力十分微弱，只能借助专业的仪器，才能检测到。但这丝毫不影响科学家们的兴趣，这种利用电子和推进剂的电离作用产生推力的装置，就是霍尔推进器。

很多人可能还是不理解，电也是能量，电离推进剂，不还是相当于是电驱动吗，难道飞行器还要带个充电宝？

其实，对于在太空中的飞行器而言，最不缺的就是电能，通过展开的太阳能电池板，可以获得源源不断的电能。

解决飞行器动力的关键因素不在能量，而在于工质，也就是前面提到的推进剂。科学家们发现，霍尔推进器对工质的利用效率，是传统航天发动机的10倍，这或许是航天器未来最好的发动机选择方案。

4.6牛推力的霍尔推进器究竟有多厉害，你或许根本想象不到

说白了，霍尔推进器还是在通过喷出的高速离子体，在反作用力的效果下，让航天器获得动力。与传统的火箭发动机相比，最大的区别就在于对工质的高效利用。

也就是说，过去的火箭发动机，携带100kg燃料能完成的任务，霍尔推进器只需要10kg。这将大大减小航天器的重量，让航天器可以携带更多的设备，并且飞得更远。

一个新的问题来了，霍尔推进器看着确实不错，但4.6牛的推力，就够用了吗，这算得上是重大突破吗？

别忘了，前面已经提到，航天器在太空中飞行时，是处于真空环境中，也就是说，航天器的飞行过程中，几乎不会遇到任何阻力。

在没有外力的干扰下，航天器可以永远飞行下去，直到遇见可以捕捉它星球的引力，才会改变方向。

4.6牛顿的推力确实不大，如果用在几百千克的飞行器上，产生的加速度也很小。但由于太空中没有阻力，飞行器可以持久的保持这个加速度，并不断的提高自己的飞行速度。

任何很小的数值，一旦和庞大的时间叠加在一起，产生效果都是惊人的。为了验证4.6牛推力的效果，我们不妨做一个简单的分析：

假设航天器的重量为1000千克，当霍尔推进器产生4.6牛顿的推力时，航天器即可获得0.0046m/s²的加速度。

在这样的加速度下，航天器要想获得100km/s的速度，需要多长时间呢？根据力学公式很容易计算，大概需要200万秒，也就是33333分钟，大概55.5个小时。

要知道，航天器在太空中不会受到空气阻力的作用，也就是说一旦加速，就可以保持这个速度持久飞行。

毫无疑问，一旦成熟的霍尔推进器用在航天器上，就再也不用担心航天器燃料不足，航天器不仅能飞得更快，还能飞得更远，深空探索也将变得更加容易。

目前较为先进的霍尔推进器，是由美国研发的X3霍尔推进器，其最大功率达到了102千瓦，可以实现5.4牛的推力。

可以毫不夸张的说，我国的HET-450霍尔推力器，在技术水平和性能参数上，已经达到了和美国X3相当的实力。

更重要的是，HET-450霍尔推力器解决了10多项被国际公认的技术难题，拥有多项自主知识产权，有望实现我国在大功率霍尔电推进技术领域的“弯道超车”和“国际引领”。

霍尔推进器这么牛，为何没有应用

霍尔推进器与传统燃料推进器相比，效率更高，而且在同等物理条件下，可以让飞行器飞得更远、更快、更久。

然而，在各国的航天器上，却还没有成熟的霍尔推进器应用的实力，这又是为什么呢？

目前关于霍尔推进器的测试，主要还是在实验室内，霍尔推进器的理论没错，但要想从实验室，走向实际应用，还需要有一段时间。

一般来说，飞行器的研发和制造成本都很高，霍尔飞行器要想真正的应用，就需要有十足的稳定性、可靠度和使用寿命。

另一方面，大功率的霍尔推进器需要的电能也很大，如果让飞行器获得更多稳定的电能，也是科学家们需要考虑的问题。

不过，霍尔推进器的出现，让太空探索拥有了更多的可能。

地球上空的飞行器，在地球引起的作用下，轨道会不断降低，霍尔推进器一旦应用，卫星、探测器的寿命大大提高，运营成本也会大幅缩减。

除此以外，过去看似遥不可及的宇宙空间，在霍尔推进器的加入后，人类或许真的有希望在很短的时间内，进行星际旅行。

在浩瀚的宇宙面前，人类显得十分渺小，但随着航天科技的进步，人类对宇宙也会有更多的了解。