目前，中國空間站的總質量大約可達90噸。對于中國空間站這樣的龐然大物，卻配備了4臺總推力僅為0.32牛的特殊發動機——霍爾電推進發動機。這幾臺發動機推力雖小，但它們可以維持空間站的軌道運行。那么，這種在地球上只能推動一張紙的微弱推力，究竟是如何推動重達90噸的空間站呢？

中國空間站的第一個模塊是天和核心艙，其重約22.5噸。此后核心艙又相繼對接了問天和夢天實驗艙，兩個實驗艙分別重約23噸。由此構成的T字結構的中國空間站，其總重約為68.5噸。

現階段，天和核心艙的前向對接口還接駁著神舟十七號載人飛船，后向對接口接駁著天舟六號貨運飛船，前者重約7.8噸，后者重約13.5噸。由此可知，中國空間站目前總重89.8噸，也就是90噸左右。

中國空間站的軌道高度約為390公里，它以每秒7.67公里的速度繞著地球飛行，只要92分鐘就能繞行地球一圈。如此重的空間站，繞著地球不斷快速飛行的動力來源是什么呢？

有些人可能會認為空間站上配備著火箭發動機，它們不斷點火運行，噴出高速氣流產生推力，讓空間站在太空中保持高速運動。雖然空間站確實配備火箭發動機，以及4臺特殊的發動機，但它們并非一直工作。

理論上，已經達到相應軌道速度的空間站，可以一直繞著地球轉動，并不需要任何推動力來維持軌道。因為空間站的速度足夠快，而地球是個球體，地表是彎曲的，空間站其實可以不斷飛越地表，避免撞上地面。這樣空間站就會繞著地球轉動而不會掉下來，盡管它沒有動力。

事實上，無論物體有多重，只要達到相應的軌道速度，就能在地心引力的束縛下，實現無動力繞地球飛行。不過，這里還有個重要的前提是沒有空氣阻力。

中國空間站運行在距離地表約390公里的太空中，這里并不是空無一物的真空，而是地球大氣層的熱成層。此處空氣密度為地表的千億分之一，其中主要包含氫、氦、氧等原子。雖然此處空氣密度極低，但仍然會對空間站的運動造成不可忽略的影響。

據估計，如果空間站不啟動推進系統，那么，每個月的軌道高度將會下降2公里。因此，空間站每隔一段時間就需要啟動發動機，以維持軌道高度，這樣就要耗費大量的燃料成本。國際空間站為了維持軌道高度，每年需要花費多達2億美元。

在中國空間站上，配備了26臺常規火箭發動機，其中22臺是用于空間站的姿態控制，另外4臺則是用于軌道控制。每當神舟、天舟飛船將要對接或撤離空間站時，或者空間站有可能遭遇太空碎片撞擊時，這些發動機就會啟動，用于調整空間站的姿態和軌道高度。

除此之外，中國空間站還配備了4臺LT-100霍爾電推進發動機，每臺所能產生的推力為80毫牛，四臺總推力為320毫牛。相比之下，一枚普通雞蛋的重量為500毫牛。也就是說，在地球上，這臺發動機還無法舉起一個雞蛋，只夠推動一張紙。

但事實上，中國空間站的霍爾電推進器已經屬于大功率發動機，它們產生的幾百毫牛推力其實足以維持空間站的軌道運行。這個秘訣就在于霍爾電推進發動機具有極高的效率。

霍爾電推進發動機利用了霍爾效應，這種效應是指把通電導體置于磁場中，洛倫茲力就會讓導體中的電荷發生偏轉，從而在導體兩側產生電壓差，即霍爾電壓?；魻栯娡七M器的核心部件是離子發生器，其中有離子化的惰性氣體，如氬氣、氙氣。利用霍爾效應產生電場，把離子以每秒10至80公里的速度高速排出，從而產生推力。

相較于化學火箭發動機，這種推進方式不需要燃料的燃燒來產生高溫高壓氣體，而是利用太陽能、磁場和電場來產生高速離子流，所以能夠更高效地把能量轉換為推力。霍爾電推進器擁有極高的效率，同時也具有很長的工作壽命。

雖然我國空間站霍爾電推進發動機產生的推力是毫牛級別，但只要連續運行一天，根據牛頓第二運動定律：F=ma，其微弱的推力也能讓空間站持續產生一個加速度，讓空間站獲得每秒0.7米的速度增量。通過這4臺霍爾電推進發動機，我國空間站的軌道維持可以大幅減少化學燃料的使用。

正所謂“前人栽樹，后人乘涼”。早在1970年，“中國航天之父”錢學森就高瞻遠矚地提出，我國要發展電推進技術，并推動相關研究的開展。經過多年的努力，我國相關技術走在了世界前列，才有如今用于中國空間站的霍爾電推進發動機。在未來的航天發展中，霍爾電推進發動機將會更加大放異彩。正是因為錢老，我國一開始就點對了“科技樹”。