太空电力推进原理?

218 2024-01-06 18:20

外太空中有一种新的电力推进技术那就是霍尔推进器,它是一个跟我们常见的火箭发动机的原理完全不同的东西,我们常见的火箭发动机或是固体燃料发动机或者是液体燃料发动机,都是使用推进剂在发动机的燃烧室里燃烧,产生大量高压燃气;高压燃气从发动机喷管高速喷出,所产生的对燃烧室(也就是对火箭)的反作用力,就使火箭沿燃气喷射的反方向前进 火箭推进原理依据的是牛顿第三律:作用力和反作用力大小相等,方向相反。

而发射火箭要克服地球的引力,所以可以说火箭发动机的推力越大越好,消耗的燃料越少越好,尽快地把载荷放到预定的轨道中。

而霍尔推进器完全是点的另一个科技树,它的原理是使用霍尔效应,使得电子在磁场中做高速机的圆周运动,然后释放氙气,使得电子高速撞击氙原子,产生氙离子和电子,然后加速氙离子喷射而出产生推力。这个整个的工作过程只有两种消耗

1.是电能,这个非常好解决航天器携带的太阳能电池板就可以解决,甚至未来的核电池或者可控核聚变都能提供稳定的电能。

2.推进剂就是氙气了,由于氙气的电离率能够做到99%以上,所以这个推进器的效率很高,而并不会想火箭发动机那样有不完全燃烧的现象。为什么选用氙气呢,其实也是由于氙的离子比较大能够带来理想的推力,并且整体特性不太活泼和比较适合存储,综合考虑的。

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