问天舱装了1.5吨燃料！天宫已有电推，为何还要那么多化学燃料？ _天宫空间站

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据公开消息，问天实验舱长达17.7m ，直径4.2米，干重约21500kg ，是目前长度最长、直径最大的单体载人航天器，加上额外的1550千克推进剂，发射质量将超过23吨。

看到这里相信大家都有个疑问，天宫空间站不是已经有了电推么，为何还要那么多燃料，这些燃料究竟是电推准备的还是化学燃料准备的？
1.5吨燃料：究竟是液氙还是肼类燃料？突然跑出这个问题，估计大家都有点懵，氙不是惰性气体么？怎么和燃料扯上关系了？事实上氙这个54号元素正是很多离子电推或者霍尔电推的发动机“燃料” ，它的工作原理描述起来倒是不难理解，就是实现起来难度不小。

无论是霍尔还是离子电推，它的原理基本都是这样的：将“燃料”电离，区分出离子（带正电的原子核）和电子，然后将两者分离，离子电推中是利用电场加速离子，最后电子用电子枪注入尾流，否则航天器上电荷不断增加，不是一个好事。

霍尔电推则是利用磁场分别加速离子和电子，最后从电推发动机“尾喷口”高速喷出，与离子电推相比两者在结构和比冲上差别都非常大，我们今天不关心结构，只关心它们的“输出” 。

离子电推的比冲很高，可以达到3000S以上，但推力比较低，只有微牛以及毫牛级别，而霍尔电推则可以达到毫牛以及牛顿级别，但比冲只能达到1500S左右，不过推力要比离子电推大得多，因此在航天器以及深空探测上霍尔电推的应用更广泛。

霍尔电推结构原理图关于电推的燃料还不少，基本上容易电离且原子序数比较高的元素都可能被选择作为“燃料” ，比如上文中的氙，还有早期的汞也是，不过有毒被放弃了，但现在似乎又有人要把它请回来，毕竟成本实在是很低，另外还有氡、氩、铋、碘、镁和锌也是可以的，这完全超出了一般人对于“燃料”的概念。

不同燃料下的离子发动机尾焰颜色究竟是氙还是肼类燃料？
天宫空间站用的离子发动机是LHT-100型霍尔电推推进器，用的是氙，其单台推进力为80毫牛，四台加起来也才320毫牛，也就是0.32牛顿，暂时我们不考虑推力，先区分出是哪种“燃料” 。

这个角度能看到四个球形燃料罐液氙属于高压液化气体，确实是可以用气罐装的，问天实验舱上的燃料罐似乎也有可能，但1.5吨液氙似乎又不太可能！假如用在天宫空间站上，按霍尔电推的推力估计，这几年都用不掉！而根据肼类燃料在火箭燃料罐的形状来推断，这个球体罐应该就是肼类燃料罐。

安装在Fregat上面级的火星快车肼类燃料基本上指的是四氧化二氮和偏二甲肼，尽管都是有毒燃料，但这俩玩意儿相遇就燃烧，不存在点火难题，因此在变推力发动机以及需要多次重复点火的发动机基本都是这种燃料，而天宫空间站在其寿命期内需要“无数次”点火，因此肼类燃料的可能性是极高的。

问天舱装了1.5吨燃料！天宫已有电推，为何还要那么多化学燃料？

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