离子推进器和霍尔推进器是不是一个东西？
严格上来说，不是。
因为霍尔推进器只是离子推进器里面的一个子集而已，离子推进器的类型其实有很多。
霍尔推进器算一个，另外还有一个主流的，叫做栅格离子推进器。它们的作用原理不尽相同，但结果都是，喷出高速运动的离子，靠反作用力来为卫星或者是其他航天器提供推力。那它俩具体是怎么工作的，各有什么优劣呢？今天我们就来简单了解一下。
先说栅格离子推进器，因为它出现的稍微早一些，在1960年代就被为NASA工作的物理学家哈罗德考夫曼发明了出来，并进行了一些早期的演示性发射实验。
它使用的推进剂是汞，也就是水银。水银原子，或者是其他作为推进剂的惰性气体原子，被注入到推进器中的一个专门的腔室当中后，会与电子枪发射出来的电子发生碰撞，从而被撞碎成为等离子体。
这些等离子体当中的电子继续留在腔室当中参与更多的碰撞，制造更多的等离子体。而离子本身呢，则向推进器后方的带电栅格漂移。一般来说，这里至少有两层栅格，带着不同的电，从而在之间形成电场。
里面的那个栅格，有点像是个筛网，只将离子筛了过去。等离子来到两层栅格之间，就会在这里的强大的电场驱动下，向后面的那层栅格快速奔去，最终逃离推进器进入宇宙。当然，在推进器的外部，还有一个电子枪，它会射出电子来与这些离子结合，形成电中和的废气。由此产生反向的推力。
好，那我们再看看霍尔推进器。
它稍微比前者晚发明了十年，但是却比前者先工作的了二十年。
霍尔推进器是苏联人发明的，在1971年首次亮相就是个正式员工了，它直接登上了一枚真正在太空中运行的卫星，作为其轨道稳定器来使用。
而西方呢，一直要等到1990年代，才开始认真考虑起来。
那霍尔推进器是怎么工作的？其实它的结构比栅格离子推进器还要简单。
基本上就是两个套在一起的，一边封闭一边开口的同心圆柱。两个圆柱中间，是一个放电通道，也是推进剂被电离后加速离开推进器的通道。在中央圆柱和周围圆环里，都埋进去了电磁铁，它们产生相互垂直的磁场，一个用来约束从阴极释放出来的电子，使其围绕着通道高速旋转，形成一片密集的电子云:
另一个用来形成电势差，将从底部输入的推进剂与电子云发生碰撞后形成的离子加速后喷出，制造推力。
与栅格离子推进器不同，霍尔推进器由于在喷出离子时，会主动拖上大量的电子自己中和，因此废气的质量较大、速度较慢，相比起来，就是推力稍大但比冲较小了。
对了，我说的速度慢，是相对的，它再慢，也至少有每秒十几公里的速度。而栅格离子推进器的喷速就很夸张了，可以高达90公里每秒。虽然每个离子的质量很小，但你架不住它的比冲实在是高的惊人呀，只要给它足够多的加速时间，它依然能将航天器推出极高的速度出来嘛。
这就来到了两款离子推进器的优缺点上了。似乎，拥有更高比冲的栅格离子推进器会更好是不是，毕竟咱们看发动机，很多时候就是要看比冲嘛。但是，你得反过来看它需要你付出什么样的代价啰。
在离子推进器上，比冲基本上代表的就是排气速度，而排气速度意味着动能大小，但动能的大小其实是跟速度的平方成正比的。所以，更大的比冲，比如两倍的比冲，是用四倍的速度换来的，四倍的速度就意味着你需要为离子发动机提供四倍的电量才行——更大的太阳能电池板、更复杂的供电系统、更重的航天器。
所以，真的值吗？
也许做深空飞行，有更多的加速时间，是值得的。但是就在近地轨道机动，或者是出一个周期很短的任务，当然还是霍尔推进器更香呀。
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