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如果你学过物理就会知道，根据牛顿第三定律，一个作用力必然会产生一个大小相等、方向相反的反作用力，火箭升天的推力就是这样产生的。到目前为止，火箭发射都是通过在火箭发动机内燃烧推进剂，形成向后喷出的高速射流来产生推力，推动火箭升空的。
以上推动火箭升空的方法已经用了快一个世纪，但它一直存在一个很大的问题：火箭本身个头很大，可每次能运上天的东西却很少。因为想要摆脱地球引力的束缚，火箭就必须在很短时间内获得极高的速度。
你可以想象一下，蹲在起跑线上的短跑运动员，为了能在鸣枪后的一瞬间让自己产生极快的速度，就必须用最大的力量蹬向地面。火箭自然是没有腿的，但它也有个优点，就是能在起飞后把自己身上的“肉”甩掉。在越短的时间内甩掉越多的“肉”，它加速就越快。在这种情况下，如果想获得更快的速度，最好浑身上下装的都是可以甩掉的“肉”——能够完全燃烧掉的推进剂，甚至连火箭自身都可以烧掉或丢掉。
现在你明白了吧？火箭要运送那一点点对我们来说真正有用的东西，需要付出巨大牺牲！并且你也明白了，火箭要分成好几节，然后边飞边丢，目的就是把那些有用的东西送上太空。
以上就是火箭升空的传统方式，主要靠燃烧化学推进剂来前进。了解了上述知识，电推进技术就容易理解了，它是依靠电来把某些东西“丢掉”，然后获得反作用力，推动航天器前进。
电推进技术背后的工作原理，就是我们熟知的牛顿第三定律，只不过这一次火箭要“丢掉”的东西要小得多，它“丢掉”的是离子，也就是失去或获得了电子的原子。应用电推进技术，即使航天器只携带一点点燃料，也可以用上很长时间。
你听说过霍尔推进器吗？它是电推进器中的一个典型代表，属于静电式推进器。我简单介绍一下，你就知道电推进技术的基本原理了。
在霍尔推进器内部，有一对相对垂直的电场和磁场，用于产生霍尔效应；在它的外部，有一个持续稳定的、放着电的电子源，其产生的电子会在霍尔效应作用下做圆周运动，形成一个环形电子束。当我们把推进剂（通常为惰性气体氙气）送入这个环形电子束里面之后，这些欢腾的电子就会跟推进剂发生猛烈碰撞，从而导致推进剂电离，最终在磁场作用下，这些被电离后的氙离子加速向后喷出，形成推力（如图1-7所示）。
图1-7
以NASA最新推出的镶嵌了三个环的X3霍尔推进器为例，这台打破了好几项世界纪录的推进器，产生的推力可以达到5.4牛顿。放在实际生活中，大约能举起110张80克的A4打印纸。
这么小的力量也能让航天器加速？开玩笑吧！
道理很简单。以龟兔赛跑的故事为例，兔子有爆发力，一起跑就能跑得很快，但缺乏持久力；乌龟虽然没有爆发力，但却能坚持很长时间。传统推进器就像是一只具有爆发力的兔子，能一口气把航天器推入太空，但推进剂用完后就“泄气”了，航天器若要再次改变速度，只能依靠行星的引力。如果加上电推进技术，先依靠传统火箭将航天器推出大气层后，只需很少的推进剂就能实现航天器在太空中长时间不断加速，最后甚至能将航天器加速到每小时80万千米的速度。
现在，你知道科学家们为什么要研究电推进技术了吧？目的就是让航天器在太空中更有动力。如今，霍尔推进器已经应用到了我们的“天宫号”空间站上，实践效果就让我们拭目以待吧！
