我國先進電推火箭發動機點火成功,推力雖小比衝大,45天到火星

對於深空中航行的宇宙飛船來說，發動機用100噸的力推進10秒鐘，和發動機用10噸的力推進100秒鐘，獲得的速度增量是一樣的。推力乘以時間叫做衝量，每一單位的推進劑獲得的衝量叫做比衝。

土星5號火箭發動機f1，單臺的推力是700噸，5臺火箭發動機在兩三分鐘之內就會把2000噸的燃料和氧化劑消耗乾淨。

》化學火箭用在外太空中航行的宇宙飛船上，只能工作很短的時間。

在更長的時間裡，飛船只能在宇宙空間中滑行。

脫離地球引力需要11.2公裡每秒的速度；在地球軌道上，沿著地球公轉的方向，脫離太陽吸引力需要16.7公裡每秒的速度。目前人類的星際飛船有望脫離太陽吸引力的，只有旅行者1號，它脫離太陽系的引力要藉助於引力彈弓效應。

銀河系的逃逸速度是525公裡每秒，脫離銀河系，即使藉助引力彈弓效應也無濟於事。

要達到脫離銀河系的逃逸速度，必須要使飛船長時間的持續加速，這就需要用到霍爾發動機。

》霍爾發動機，是使用霍爾效應噴射高溫等離子體的火箭發動機。

霍爾效應是指帶電粒子在磁場中運動會產生偏轉，由此引起帶電粒子的分布不均勻而產生電勢差。中國可能是使用霍爾效應最多的國家，滿大街跑的電瓶車的調速裝置就是霍爾轉把。

發動機獲得的衝量要靠向後噴射工質的動量來獲得，工質的動量等於質量乘以速度。火箭發動機噴射出來的高溫燃氣，速度最高只有3公裡每秒。

本月初，我國宣布研製成功20千瓦磁聚焦霍爾火箭發動機，等離子流的噴射速度為30.5公裡每秒。

土星五火箭f1發動機的海平面比衝是267，霍爾發動機的比衝，比化學火箭發動機高1個數量級，達到3000比衝。

》使用等量燃料，霍爾發動機能夠使飛船最終速度提高10倍。

但是通常情況下，霍爾發動機的噴射質量非常小，所以產生的推力也非常小。

本次我國研製成功的霍爾發動機，使用磁聚焦，推力可以達到牛頓級別，也就是1/10公斤級別。

諸位不要笑話，人類目前只有這水平。下一步，我國的目標是把霍爾發動機噴射速度提高2.5~3倍。

在太空中飛行的宇宙飛船沒有任何前進的阻力，牛頓級別的推進器只要工作時間足夠的長，仍然可以讓宇宙飛船達到相當高的速度。

》目標：1個半月到火星。

使用化學火箭從地球飛到火星，走霍夫曼轉移軌道，正常情況下需要6個月。使用霍爾推進器，可以把飛行時間壓縮到原來的1/4。

有些文章裡說三十幾天就可以到火星，這是沒有考慮到減速的過程。太空中不存在物質，不能靠摩擦力來剎車，只能靠發動機的反推工作來剎車。

按照動量守恆，發動機工作多久，反推剎車過程就要多久。只有降低到足夠低的速度，才會被火星的引力場所捕獲，否則只能擦肩而過飛到其他地方去了。

》只要慣性定律存在，再先進的發動機，也需要留下一半的燃料用於減速。

但是縮短太空航渡時間仍然會有好處：節省時間，就節約了太空人在太空中旅行需要的各種物資、維持消耗，相當於大幅度的提高了飛船的載貨能力。

美國的霍爾推進器已經做到100千瓦，推力達到5牛頓級別，我國本次的推進器只是在20千瓦，在推進效率上暫時領先。

美國洛克達因公司（也是著名的土星5號火箭f1發動機的製造商）目前正準備研製推力達到1000牛頓級別的霍爾推進器。

如果把霍爾發動機和化學火箭發動機混裝在宇宙飛船上，可以達到接近科幻級別的裝備水平。在深空航行的時候使用霍爾推進器，在地面起飛或降落使用大推力化學火箭發動機。

》1000牛頓級別的霍爾推進器問世以後，幾千噸重的星際驅逐艦時代就會來臨。

美國制霸太空的雄心很大，我國需要迎頭趕上。

使用噴射推進器，10萬噸級別的飛船是極限，而且只能用於航渡，不能用於登陸。

未來我們可以期待的太空旅行模式，是星際擺渡船加小型登陸器的模式，接近於《星船傘兵》裡的某些場景。

這些裝備只能讓人類在土星軌道以內航行，再遠就會超出人類的壽命範圍。