前不久，长征五号B运载火箭搭载中国空间站“天和”核心舱在海南文昌航天发射场顺利发射升空，任务取得了圆满成功。“天和”核心舱推进系统除了配备4台轨控发动机、22台姿控发动机这些在航天技术中的常规动力以外，还首次配置了四台霍尔电推进发动机。而电推进系统中的霍尔推力器腔体采用了由中国科学院金属研究所研制的氮化硼陶瓷基复合材料。
为什么用电推进？
“天和”号核心舱使用了国内最先进的电推进技术，采用电推进技术，不仅大幅度地提高了燃料使用效率，而且降低了空间站的维护管理成本。空间站在围绕地球运转的过程中，会因为微重力和近地空间的稀薄大气阻力，造成轨道高度下降。以国际空间站为例，轨道衰减大约为每月2千米。为了保持轨道高度，每年国际空间站消耗的燃料高达4吨，如果要变轨（改变倾角）或者遭遇太阳活动高峰年，则更多一些，这些燃料都是货运飞船一点点送上去的。而向太空运送一公斤物资的成本在十万元人民币量级，并且频繁的货运任务也将造成高风险。由于太空中的重力和阻力很小，实际上仅仅需要很小的推力就可以做到轨道保持。霍尔电推进系统，以其比冲高、寿命长、控制精度高（推力小）等特性，可以“细水长流”地发挥作用，辅助空间站抵抗轨道衰减，使其维持在原定轨道上正常运转。更重要的是，霍尔电推进系统可有效节省核心舱自带推进剂的消耗，要比常规动力燃料消耗低一个数量级。
红框里是两个霍尔推力器，背面还有两个（图片来源：中新网）
神奇的“心脏”材料
电推进系统一般分为三个部分：电源处理单元、推进剂工质贮存与供应单元、推力器。霍尔电推进发动机，顾名思义，是以霍尔推力器命名的发动机。霍尔推力器又称霍尔效应推力器（Hall effect thruster），是离子推力器的一种。在推力器中，推进剂被电场加速，霍尔推力器将电子约束在磁场中，并利用电子电离推进剂，加速离子产生推力，并中和羽流中的离子。
霍尔推力器（图片来自网络）