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只能推动一张纸中国霍尔推进器为什么能推动 [复制链接]

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随着神舟十四号载人飞船的造访,中国空间站组合体的规模又一次变得更大。目前,天和核心舱的前、后向对接口分别对接着天舟三号、天舟四号货运飞船,神舟十四号则对接在径向端口。

天和核心舱重约22.5吨,天舟四号重约13.5吨,天舟三号重约6吨(假设物资已经耗尽),神舟十四号重约8吨,目前中国空间站组合体总重已达50吨。随着今年问天、梦天实验舱相继对接天和核心舱之后,中国空间站将达到吨级的规模。

尽管中国空间站的规模已达50吨,但天和核心舱上却配备着4台总推力仅为0.32牛的霍尔电推进发动机,要知道一枚鸡蛋都有0.5牛重,那么,如此大的空间站用这推力这么小的发动机有什么意义?

中国空间站飞行在距离地表大约公里高的太空中,轨道速度约为7.68公里/秒。理论上,太空中没有空气阻力,空间站可以依靠惯性不断绕着地球做近似圆周运动,即便无动力也不会掉下来。这就像我国的首颗人造卫星东方红一号那样,它早就没有动力,但52年过去了,它还在太空中飞行。

东方红一号的轨道高度较高,空气阻力可以忽略,所以它长期在太空中无动力飞行也不会掉下来。但空间站的轨道属于近地轨道,那里并非完全真空,其实还在地球大气层的热层范围内,那里的稀薄大气仍会阻碍空间站的飞行。在这样的高度上,空间站的轨道高度每天估计会衰减66米,一个月累积起来,高度会下降2公里。

因此,空间站需要定期通过启动轨道控制发动机,抬升一下轨道,以防掉回地球。以近地轨道上的另一个空间站为例,国际空间站为此每年需要燃烧7.5吨的推进剂,需要定期由货运飞船送推进剂上太空,成本达2亿美元。

在我国空间站的天和核心舱上,也配备了4台N轨控发动机,推进剂为甲基肼(MMH)/四氧化二氮(N2O4)。每次天舟货运飞船上太空时,也会带一些推进剂,定期给空间站补加。

天和核心舱上还有22台姿态控制发动机,用于调整空间站的姿态,便于实验舱和飞船的对接、撤离。更加备受

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