我的征途是星辰大海：其他人都在说，而这个男人在做

VASIMR发动机的工作原理

产生等离子体，以及在助推器中激发等离子体，这两个过程均由太阳提供动力，而且可以相互调节。当飞船需要推进时，太阳能主要被用于产生等离子体。

这个过程会消耗更多的推进剂，但能提供更大的推力，帮助飞船应对特殊情况，如脱离地球轨道等引力井。之后，当飞船进入巡航状态时，太阳能主要供推进器使用，从而提供更强的比冲，以及更高效的燃料利用。

“这就好比汽车换档，”张福林解释说。“发动机并没有变。但爬坡时，发动机的动力要尽量增加扭矩而非转速，慢是慢点，但能爬上去。 当你行驶在笔直平坦的高速路上时，你就得挂高档了。一直挂着最低档是去不了火星的。化学燃料发动机之所以没法带我们去火星，就是这个道理。 ”

VASIMR的设计还有一个好处：从始至终，等离子体都在发动机内，被磁场所束缚。在实际操作中，这能大大降低发动机磨损——如果有朝一日，我们要载着人类环游太阳系，它就大有用武之地了。

对太阳能推进的概念，我们并不陌生。早在50年前，美国和苏联就启动了霍尔效应推进器的理论研究。苏联还率先进入了工作模型的开发。他们用电力将推进剂（通常是氙气）离子化，继而使之加速并喷射出去，从而推动飞船前进。

NASA的不少无人探测器都采用了霍尔推进器，最值得一提的当属黎明号（Dawn）飞船。它曾探索小行星带中的灶神星（Vesta）和谷神星（Ceres）。它安装了三台霍尔推进器，单台输出功率为10千瓦，动力来自飞船上的太阳能电池板，只能提供90微牛顿的推力，在化学能发动机面前（推力可达500牛顿）面前，只能算是小巫见大巫。不过，化学能发动机要消耗巨量燃料，而霍尔推进器胃口极小，而且能不间断地运转。

太阳能电力推进的潜在优势，就是发动机体积大幅缩小，燃料需求大幅降低，初始速度虽慢，但可以慢慢积累，最后与传统火箭的速度不相上下。就霍尔推进器而言，单台推进器可以提供的动力存在上限，这就限制了飞船可以达到的最高速度，因此运载能力很有限，无法达到载人要求。

在NASA位于克里夫兰的格兰研究中心，一台输出功率13千瓦的霍尔推进器原型在接受测试。

张福林的VASIMR发动机优点众多，其中还包括这么一项：单位燃料产生的冲力能提高一倍，也就是说，和霍尔推进器相比，VASIMR达到同等性能所需的推进剂要少得多。