霍尔推进器原理

霍尔推进器中捕获的电子可以在置于磁场中时电离推进剂。霍尔推力器包括稳态等离子推力器(SPT)和阳极层推力器(TAL)。

中文名

霍尔推进器

外国名字

霍尔推进器

快的

航行

目的

影响

简介

典型霍尔推力器的工作原理如图1.2所示。交叉电磁场捕获阴极发射的电子，电子围绕磁力线旋转，在放电区域内有角度地漂移。这种角漂移电子流称为霍尔电流。角漂移是相交的径向磁场和轴向电场相互作用的结果(即霍尔效应)。这就是霍尔推进器得名的原因。角漂移电子与通过阳极进入环形放电室的推进剂分子碰撞并电离形成等离子体，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[1]。

磁场产生的电场加速带电离子形成等离子体射流，推动飞船前进。这种方法将为长期任务提供一种更高效、更安全的推进系统。除了小行星任务，新的推进系统还将用于在火星上建立基地和向太空发射大量货物等任务。[2]

目的

为了在2020年首次改变小行星的轨道，来自美国国家航空航天局格伦研究中心的工程师们将改进现有的推进器。这项任务将测试为宇航员进入深空(如火星)而开发的先进太阳能推进系统(SEP)等功能。[2]

影响

SEP采用霍尔推进器，燃料消耗将不到现有化学火箭的十分之一。在最近的测试中，格伦研究中心喷气推进实验室的工程师利用格伦真空室模拟真实的太空环境，成功研制出了一种效率更高、寿命更长、功率更大的新型霍尔推进器。电子推进系统主任丹·赫尔曼(Dan Herman)表示，新螺旋桨的效率比旧款高50%，功率可以增加两倍。