什么是霍尔推进器

1、霍尔推进器中的陷阱电子置于磁场中可电离所携带的推进剂。霍尔推进器包括稳态等离子体推进器（StationaryPlasmaThruster，SPT，也叫做霍尔效应推进器）和带阳极层推进器（TAL）两种。

2、典型的霍尔推进器的工作原理。交叉电磁场捕获从阴极发射的电子，电子绕磁力线旋转并在放电区内作角向漂移，此角向漂移的电子电流称为霍尔电流。而角向漂移是交叉的径向磁场与轴向电场作用的结果(即霍尔效应)。

3、这便是霍尔推进器得名的原因。角向漂移电子与通过阳极进入环形放电室的推进剂分子发生碰撞后电离，形成等离子体，其中离子在电磁场的作用下沿轴向加速，并高速喷出，从而产生推力。

霍尔推进器需要消耗惰性气体吗

在航天器推进中，霍尔推力器是离子推力器的一种。空心阴极是霍尔推力器的电子源和中和器，推力器工作时空心阴极首先预热产生电子，电子在电场的作用下进入放电室碰撞氙推进剂并使其电离为氙离子，氙离子经过高压电场的加速喷出产生推力，同时空心阴极产生的另一部分电子中和喷出的离子，保持推力器羽流的电中性。

氙气的原子量大，容易被电离，而且它没有放射性，所以更适合被用作离子推进器的反应剂。原子的质量大这一点也很关键，这意味着加速到同等的速度下，质量更大的原子核所拥有的动量就越大，因此在喷射出去的时候，它给推进器提供的反作用力就越大，推进器的推力就越大。

20年内将人类送上火星的新推进器是什么

在近日的测试中，由密歇根大学科研人员、美国宇航局和美国空军三方共同研发的新型X3推进器已经打破记录。这项技术有望将人类送去火星。

X3是一种霍尔推进器，其工作原理是用离子流推进宇宙飞船。在工作过程中，推进器中的等离子体会被释放出去，为推进器提供动力。NASA称，与以化学材料为主要动力源的推进火箭相比，这种离子推进器在速度上有非常大的提升。

一个以化学燃料为动力的火箭的最快速度可达到每秒近5公里。而这种大型霍尔推进器的速度最高可达到40公里/秒。这种显著的提高为类似火星之旅等的长途太空旅行创造了条件。事实上，项目负责人预测，有了这样的离子推进器技术，人类很可能在接下来的20年内登陆火星。

除了速度的优越性之外，离子发动机也比以化学燃料为动力的同行们更高效。在消耗同等推进燃料的前提下，离子推进器可以运送更多的人员，并在太空中航行更远的距离。此项目的领衔研究员Gallimore说，在消耗同样燃料的前提下，离子推进器的航程是化学燃料推进器的10倍。

当然，科学家还推出了许多其他形式的深度太空航行计划。以化学燃料为主要动力源的推进器的劣势在于它必须把化学燃料携带到太空中去——推进器的质量因此增大，燃料的需求相应增大，以此类推。另外，名为Bussard的冲压式喷气发动机是一种热核火箭，它配有一个能够收集散布于太空中的氢原子的巨型斗，这意味着它整个旅途都能收集燃料，在理想情况下可以达到光速。

科幻小说爱好者们可能会觉得“曲速引擎”等形式的超光速飞行只是一种美好的幻想。根据相对论，在宇宙中，任何物体的移动速度都不可能超过光速。然而，从技术层面来说，如果我们能够把过去和未来的时空结构分别融合或延展，我们的移动速度就可以比光速快。但，目前的科学共识就是：我们远不能达到这样的技术。

红色的星球，绿色的光

最近的测试表明，X3推进器可以在超过100KW的功率下运行，推力达到5.4牛顿——这是目前离子推进器能到达的最强推力。 同时，这也打破了最大功率输出和运行电流的记录。

这项技术似乎已步入正轨，有望在未来20年内把人类送上火星。但这并不意味着这个推进器没有短板。

与化学燃料的火箭相比，离子推进器的推力很小。这意味着，要达到和化学燃料推进器相同的加速度，它需要更长的时间。因此，这一设备并不适用于发射。

然而，工程师们正尝试改善X3的设计以缓和相关问题。他们使用来自多种渠道的离子，而不是只用单一的离子。但目前的挑战是生产一款功率够大且结构紧凑的发动机。因为大多数霍尔推进器均便于提起和携带，而X3的移动却动用到起重机。

2018年，研究团队将继续进行相关测试，在测试中X3将会连续工作100小时。同时团队还将开发防护体系，预防离子摧毁推进器的墙体。这样一来，推进器将能连续工作更长的时间，甚至是好几年。

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