等离子发动机工作原理

等离子发动机工作原理

等离子发动机的能量来自电力，可以来自太阳能电池板，或者核电池，通过从发动机尾部喷射出阳离子来推动飞船前进，所以等离子发动机的驱动方式也被叫做电力驱动方式。

提到等离子发动机，就不能不提美国的深空1号探测器。虽然离子发动机过去在卫星上经常使用，但都是作为辅助发动机，用于姿态调整或者轨道维持。而深空1号第一次将离子发动机作为主发动机使用，深空1号的离子发动机也是迄今为止将电能向推力转化效率最高的，在太空中运行寿命最长的，也是比冲量最高的，比冲量超过3，000秒。

等离子发动机是在飞行器的发动系统中有着核心地位的装置，所以在这次的飞行器研究变革中，科学家将发动机用等离子来代替，主要工作原理是带电粒子在洛伦兹力的作用下发生内部的电场偏转，并且在磁场的作用下进行交互反应，从而让飞行器达到高度飞行的目的。

目前的等离子发动机的最大缺点是推重比太小，其推力只相当于一张纸对于你的手的压力，显然这样的发动机无法让飞船和探测器脱离地球的重力场，也无法携带大的负载。

尽管传统的火箭发动机有更高的推重比，但是却以很低的比冲量把燃料在很短的时间内消耗光，而现在的等离子发动机能持续运转好多月甚至数年，这样，尽管推力小，但能通过长时间的积累达到更高的总冲量并最终达到更高的速度。

等离子发动机利用的是太阳能的驱动，这就可以避免了能源出现枯竭的问题，可以让飞行器在宇宙中自由飞行，让持续的太阳能源源不断输出能量，让全新的飞行器可以在宇宙中任意飞行。

等离子发动机概述

等离子发动机是电推进系统的一种，并已经在国内外应用相当成熟，其应用的主要介质就是等离子体。它使用洛伦兹力让带电原子或离子加速通过磁场，来反向驱动航天器，和粒子加速器与轨道炮都是同样的原理。

主要工作机理是：在发动机的阳极和阴极间施加轴向的电场，由带电线圈产生径向方向的磁场，电子被磁场束缚，做周向的hall漂移，与通道内的中性原子碰撞，产生离子，离子被电场加速高速喷出从而产生推力。由于离子的质量与电子的质量相比较大，离子的运动几乎不受磁场的影响。