2024年2月2日，人民網發文：中國航天科技集團801所研制的“50千瓦級雙環嵌套式霍爾推進器”成功點火和穩定運作。同時，這項技術也标志着大陸成為世界第三個實作嵌套式霍爾推進技術的國家。
雖然成果值得驕傲，但其實這種推進器的力量很小，通常以“毫牛”為機關，别說推動火箭，甚至連個雞蛋都推不動，但就是這樣一種推進器，卻是人類真正走進深空的最大希望，比燃料火箭都還大！
化學燃料火箭的上限？
從人類第一次上太空開始，使用的火箭燃料都是化學燃料。雖然簡單粗暴，但也很有效。據資料表明，當年美國登月，起飛時裝置的總重量達到了3000噸，可是到了月球之後，隻剩下了45噸，可想而知，這個過程中被消耗的這些品質大部分都是燃料的。
如果按照這種思維模式，我們要飛得更遠的話，就要攜帶更多燃料，這很顯然就不現實。因為品質上去之後，速度又會降下來，要提升速度就要抛去品質，速度和品質成了不可突破的沖突。
有人說人類要真正的進入太空，就要先達到光速。這點确實做不到，我們想要的，就是用更小的品質來換取更大的速度，并且不過多依賴地球上的資源。于是霍爾推進器就誕生了。
什麼是霍爾推進器？
霍爾推進器的原理是一位叫做霍爾的美國實體學家發現的，1879年的一次實驗中，他無意中發現電場會對進入其中的離子産生推動作用，于是這種現象就被稱為“霍爾效應”。
當人類進入航天時代之後，發現了正常的燃料推進模式的極限，于是就想着從“電推”模式找突破口，而霍爾效應就是個不錯的切入點。
霍爾推進器的原理其實很容易了解，就是以離子發生器為核心部件，然後把類似氩氣、氙氣等惰性氣體電離變成“離子态”，這些離子再被人造電場推出去，速度可達10到80公裡每秒，理論上就可以獲得一定的反推力。
然而理想很豐滿，現實卻很骨感，因為用這種方式得到的推力甚至不能推動一個雞蛋，最多隻能推動一片紙。但是我們的空間站算上核心艙、實驗艙、載人飛船和貨運飛船，大概重90噸，霍爾推進器連雞蛋都推不動，想要推動這90噸的龐然大物，簡直癡人說夢！
現實确實如此，但是各國科學家們依然堅定這項技術是人類走出地球的關鍵技術，這又是為什麼？
為什麼霍爾推進器能夠推動空間站？
就目前的技術而言，想要用霍爾推進器把火箭從地面上送到太空，絕對是做不到的，因為地面上存在着地心引力和空氣阻力，隻能使用燃料推進這種大威力的方式實作。可是當航天器進入太空就不一樣了，這裡處于真空狀态，沒有空氣阻力，并且遠離地球，受地球引力影響小，這種環境下隻要有反推力，哪怕很微弱，隻要持續推動，物體也是會發生移動的。雖然這種微弱的移動不會讓我們的飛船像電影裡那樣瞬間加速，但它确确實實已經應用到了我們的空間站上。
中國空間站距離地表400公裡左右，雖然離地表很遠，但這裡并不是絕對的真空，而隻是處于大氣層的熱成層。這裡的空氣密度大約為地表的千分之一，雖然還是存在阻力，但完全可以忽略不計，不過地心引力确确實實會對空間站造成影響。據悉，如果不進行幹預，空間站每個月會下降2公裡，是以一直以來都需要依靠姿态助推器不斷調整空間站的高度。
如果使用正常的燃料助推器來調整姿态，每年大概要花費2億美元，而且因為燃料助推過于猛烈，效果并不理想，是以霍爾推進器的優勢就展現出來了。它雖然推力小，但隻要它持續推動，抵消地球給空間站那一點引力就足夠了，并且因為是電推模式，不需要消耗燃料。也許有人要問，霍爾推進器不是要用到惰性氣體嗎，難道就不屬于消耗氣體了嗎？既然是“電推”，不就還要消耗電嗎？
沒錯，霍爾推進器确實要消耗惰性氣體，但是這種模式下隻需要攜帶一種氣體就可以了，可是以往的燃料助推中，不僅需要攜帶燃料，還要攜帶氧氣助燃才可以。而且惰性氣體還可以壓縮，是以在重量和體積上，攜帶惰性氣體就占了優勢。
另外，把惰性氣體電離成離子态，這個過程對惰性氣體的消耗非常少，并且速度非常緩慢，假如不限時間，在太空中把同一個航天器加速到同一個速度，消耗的惰性氣體甚至沒有消耗的燃料的是十分之一。
最後，空間站在太空中擷取的電能通常是來自太陽，雖然光伏闆存在使用壽命和損壞的情況，但忽略這些突發情況的話，在空間站所獲得的電能理論上是無限的。
除此之外，霍爾推進器的體積也很小巧，相比于燃料助推，它的品質也很輕，完全是人類航天器的理想型助推模式。是以各國都很早就開始研究着這項技術了。
霍爾推進器的發展情況
上世紀60年代，蘇聯第一個研究霍爾推進器，并且在1972年發射的一架氣象衛星上首次使用，因為效果還可以，是以後面20年陸陸續續把100台霍爾推進器送進了太空。
後來蘇聯解體之後，美國和俄羅斯合作，也開始研究霍爾推進器。2017年的時候，美國的X3霍爾推進器功率達到了千瓦級以上，産生了5.4牛的推力，這使得霍爾推進器進入了大功率時代，也堅定了科學家們研究這項技術的信心。
而在大陸，1994年才開始研究，1998年首次在北京點火，2000年通過了國家鑒定。然而這并不是大陸科學家的極限。
由于多年的技術積累，從2020年開始，我們的霍爾推進器研究全面進入了快車道，在未來4年，實作了連續的“四級跳”，成為了世界第三。
2020年，大陸首款20千瓦的大功率霍爾推進器成功點火，此時我們的霍爾推進器已經達到了牛級；2021年，大陸開始将霍爾推進器使用到空間站上，大大節省了燃料；2022年中國航天科技集團五院510所，終于将霍爾推進器的推力提升到了驚人4.6牛，已經和美國的X3相當。
而2024年，我們實作了雙環嵌套式的霍爾推進技術，雖然官方沒有公布推力，但也可想而知，美國的X3也是使用三環嵌套的方式才達到了5.4牛，而中國在使用雙環嵌套技術前就已經達到了4.6牛，那麼再加一個環，肯定也得超過5.4牛，是以可見我們的技術發展的是有多麼快。
目前中國的很多衛星都使用上了霍爾推進器，畢竟推力小，友善微調。而我們熟知的中國空間站，也已經配備了四台純國産的LHT-100型号的霍爾推進器，和傳統燃料推進器相比，使用霍爾推進器之後幾乎可以讓它一直工作，不用擔心燃料損耗問題。
這時候我們還要考慮的是怎樣擷取更多電能，不過就目前而言，我們的空間站裝配的柔性光伏闆，甚至要比國際空間站的光電裝換效率要高，供電功率達到了100千瓦，足以滿足航天員的日常生活，和霍爾推進器的需求了。
霍爾推進器的力量雖然微弱，但隻要給它足夠的時間，它能給人驚人的速度；中國航天雖然起步晚，但隻要确定了目标，就會奮起直追。我們不知道那些為了推動中國航天而日夜奮鬥的人叫什麼名字，但隻要擡頭看向天空，他們的功績都在那裡，而他們的功績，與世長存！