2022年，中國空間站問天實(shí)驗(yàn)艙成功發(fā)射，其攜帶的1.5噸化學(xué)燃料引發(fā)關(guān)注。在空間站已配備電推進(jìn)系統(tǒng)的背景下，這一設(shè)計(jì)看似冗余，實(shí)則體現(xiàn)了多層次、高可靠性的航天工程理念。化學(xué)燃料與電推進(jìn)各有優(yōu)勢，共同保障天宮在軌安全與任務(wù)執(zhí)行。

化學(xué)推進(jìn)劑提供快速響應(yīng)能力。電推進(jìn)雖比沖高、效率優(yōu)，但推力較小，加速過程緩慢。例如，霍爾電推進(jìn)器的推力僅相當(dāng)于一張A4紙的重量，完成軌道調(diào)整需數(shù)小時(shí)甚至數(shù)天。而化學(xué)燃料可瞬間產(chǎn)生千牛級(jí)推力，適用于緊急變軌、交會(huì)對接等場景。若遭遇太空碎片威脅，化學(xué)推進(jìn)能迅速規(guī)避，電推進(jìn)則難以勝任。

化學(xué)燃料確保系統(tǒng)冗余。航天領(lǐng)域遵循‘故障安全’原則，電推進(jìn)系統(tǒng)若因太陽翼受損或設(shè)備故障失效，化學(xué)推進(jìn)便成為備份動(dòng)力。問天艙的1.5噸燃料可支持長期軌道維持，抵消大氣阻力導(dǎo)致的軌道衰減。據(jù)測算，空間站每月因阻力下降約2公里，需定期抬升軌道，化學(xué)推進(jìn)在此過程中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

任務(wù)適應(yīng)性要求多元?jiǎng)恿Α？臻g站需承擔(dān)貨運(yùn)飛船對接、艙段轉(zhuǎn)位等任務(wù)，這些操作對推力精度和響應(yīng)速度要求極高。化學(xué)推進(jìn)劑能實(shí)現(xiàn)毫牛級(jí)精確控制，且不受電源限制。例如，問天艙與核心艙對接時(shí)，化學(xué)推進(jìn)器可進(jìn)行微調(diào)，確保對接機(jī)構(gòu)精準(zhǔn)咬合。

值得注意的是，電推進(jìn)與化學(xué)推進(jìn)并非替代關(guān)系，而是互補(bǔ)組合。電推進(jìn)適合長期、溫和的軌道維持，節(jié)約燃料質(zhì)量；化學(xué)推進(jìn)則應(yīng)對突發(fā)需求與高機(jī)動(dòng)任務(wù)。這種‘混合動(dòng)力’設(shè)計(jì)已成為國際空間站的通用策略，中國天宮同樣通過技術(shù)融合提升整體效能。

隨著可重復(fù)使用技術(shù)發(fā)展，化學(xué)燃料的儲(chǔ)存與加注流程將進(jìn)一步優(yōu)化。而問天艙的1.5噸燃料，正是中國航天立足當(dāng)前、前瞻未來的務(wù)實(shí)選擇——它既為空間站穩(wěn)定運(yùn)行筑牢根基，也為后續(xù)深空探索積累了寶貴數(shù)據(jù)。