作者：蘭順正
首發自：中國國防報
1月17日，中國航天科技集團官方微信發布消息稱，我國首款20千瓦大功率霍爾電推進器成功完成點火試驗，點火時間累計8小時，點火次數超過30次。該推力器的成功研製，實現了我國霍爾電推進器推力從毫牛級向牛級跨越。試驗過程中，推進器點火可靠，運行平穩，工作參數穩定，實測推力1牛，性能指標達到國際先進水平。
當前，各國太空飛行器上主要採用化學推進系統。化學推進系統技術成熟、應用廣泛，幾乎占太空飛行器推進系統總量的90%以上。不過，由於化學推進劑的能量密度低，使得推進系統需要攜帶大量推進劑才能滿足發射要求,導致火箭體積龐大，發射成本高昂。化學推進劑能量密度低還使得火箭推力有限，無法滿足深空探測任務需求。因此，各國一直在發展新型航天推進技術，其中就包括電推進系統技術。
電推進系統，又稱電火箭發動機，是通過將太陽能轉化為電能，再將電能轉化為機械能，從而為太空飛行器提供推力。與化學推進系統相比，電推進系統具有比沖高、壽命長、推力小等特點。比沖是單位質量的推進劑所產生的衝量，比沖越高，意味著太空飛行器獲得的推力越大，速度也越快。舉例來說，一般情況下化學推進劑的比沖為2千米／秒至4千米／秒，氫氧推進劑的比沖為4千米／秒至4.5千米／秒，而電推進系統的比沖達到10千米／秒至100千米／秒。由於比沖高，近年來電推進系統越來越多地應用於深空探測器，有望成為其主要動力。此外，電推進系統沒有化學推進系統的複雜設備，可騰出大量空間，使太空飛行器攜帶更多有效載荷，從而延長太空飛行器壽命。
不過，電推進系統的缺點是推力過小。目前採用電推進系統的太空飛行器，推力大多停留在毫牛級，被戲稱為僅能「推動一張紙」，如採用電推進器的日本「隼鳥2號」小行星探測器的推力僅為29.56毫牛、美國波音公司702衛星平台上使用的電推進器推力為165毫牛。因此，電推進系統目前主要用於太空飛行器的姿態控制、軌道修正和軌道維持等對推力要求不高的任務，或用於執行星際探測任務的飛船和探測器等。霍爾電推進器作為電推進系統的一種，被公認為是衛星調整姿態首選推進裝備。
據報道，近年來，中國在電推進技術領域取得不小進展。2015年，中國航天科技集團五院510所研製的首個星載離子電推進系統在地面壽命和可靠性試驗中累計工作1.1萬小時，可支持衛星在軌穩定運行15年。有評論認為，這標誌著中國自主研製電推進系統達到國際先進水平。2016年，中國航天科技集團五院502所成功研製出中國首個磁聚焦霍爾推進器，較美俄同類產品性能提升20%以上。此次801所研製的霍爾推進器推力達到1牛，可為大型地球靜止軌道衛星、中型/重型全電推平台、深空探測器、太空擺渡車等太空飛行器的變軌飛行、在軌位保和姿態控制等任務提供動力支撐。