在人类探索宇宙的征途中，一项源自百年前的设想终于在今日绽放光彩。苏联科学家康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基提出的电推进理念，如今已在中国载人空间站上得以实践。2022年11月，随着空间站一期工程建设的圆满落幕，一个历史性的时刻悄然而至——霍尔电推进系统首次在载人航天领域投入使用，标志着航天技术的一次重大飞跃。
航天器在太空中的运行并非一帆风顺，它们会受到各种力的影响，逐渐偏离预定轨道。为了保持轨道和姿态的稳定，空间推进系统显得尤为重要。与地面交通工具不同，航天器推进系统无需依赖外部空气，而是依靠自身携带的推进剂。目前，航天器主要采用的推进技术分为化学推进和电推进两大类。
化学推进通过推进剂在燃烧室内进行化学反应，产生高温高压燃气，向后喷出以产生推力。然而，电推进则是一种更为高效的方式，它利用电能对推进剂加热或电离，使其加速并向后喷出。在众多电推进技术中，霍尔电推进系统以其卓越的综合性能脱颖而出，成为应用最广泛的技术之一。
霍尔电推进系统的核心在于霍尔推力器，其工作原理基于霍尔效应。当电流垂直于磁场通过时，带电粒子会受到洛伦兹力的作用而偏向一侧，形成电势差。霍尔推力器主要由霍尔加速器和空心阴极组成。霍尔加速器内部设有放电室、磁线圈和阳极，而空心阴极则负责发射电子。在启动时，电子被磁场捕获并沿放电室通道环面漂移，形成霍尔电流。同时，阳极向外喷出推进剂原子，这些原子与漂移电子碰撞后被电离，并在轴向电场的作用下加速喷出，产生推力。
中国空间站的核心舱尾部配备了四台霍尔推力器，它们采用氙气作为推进剂，两两对称安装，总推力达到80毫牛。虽然推力看似微小，但在太空微阻力的环境下，足以支持空间站进行轨道调整和姿态控制。2021年4月，核心舱随长征五号乙运载火箭发射升空，并于同年9月成功完成霍尔电推进系统的首次在轨点火运行测试。这一系统不仅推进剂消耗慢、工作寿命长，而且易于维护和升级，为未来长期在轨运行提供了有力保障。
