离子推进器将电能和氙气转化为带正电荷的高速离子流，金属高压输电网对离子流施加静电引力，离子流获得加速度，加速后的离子使推进器获得时速高达143201千米的度，推动航天器前进。离子发动机的燃烧效率比常规化学发动机的高大约10倍。我国发射的“实践9号"携带的卫星上第一次使用了离子电推力技术，从此为我国的航天技术开启了一扇新的大门。此前该种技术一直被美俄等航天强国所垄断。由于采用离子发动机、等离子体发动机等电推进比化学推进的比冲大得多，所以它所需的推进剂将会少的多，从而增加卫星的有效载荷，提高卫星性能和效益。让我们一起来了解下等离子发动机的发展史。
等离子体发动机发展历程
01.苏联
前苏联是研究和应用电火箭发动机最早、也是最多的国家，只是由于保密原因，直到苏联解体前其详情一直不为人所知。仅就SPT（静态等离子体推进器）而言，前苏联从70年代初起就开始进行空间飞行试验。
在经历了spt-50、spt-70，为了满足同步卫星南北位保控制的要求，后来又发展了SPT-100型发动机，并于1994年1月成功地用在航向同步卫星上，担负卫星的定位及全部位置保持（东西和南北位保）控制任务。由SPT组成的电推进系统成了俄罗斯气象卫星和通信卫星上的一个正式分系统。自1971年以来，已有70多台SPT推力器上天运行，且成功率为100％。
02.美国
早在1973年，刚刚从麻省理工学院获得博士学位的富兰克林就表示，普通火箭的燃料重量大，不是有效的助推剂，并提出了等离子体火箭（发动机）的概念。
美国前宇航员富兰克林（汉名张福林，拥有1/4华人血统），于1980年被美国国家航空航天局选为太空人，并于1986年执行首个任务，名为STS-61-C。将等离子体火箭用于探火星载人飞船，可让飞船在整个飞行中保持动力供应，高速奔向火星，而不像现在的太空飞船需要依靠地球引力来加速，然后落入火星的引力场。此外，由于安装了等离子体火箭的飞船自带动力，它还能够根据需要变化飞行线路，避开险情。
03.中国
1996年上海航天动力机械研究所(801所)所开始研制静态等离子体推进器(spt)也就是霍尔电推进器，先后研制了spt-40、spt-70和spt-100等样机，并进一步研制了实用的霍尔电推进器。此外我国还有中科院和哈工大等单位进行了电推进器的研究工作。经过国内研究部门的多年努力，在2012年发射的实践九号a星终于携带霍尔电推进器和离子电推进器上天进行轨道验证。
等离子体发动机应用状况
首要的问题便是火箭需要多台核反应堆为让氢转变成高温等离子体来提供能量。NASA曾于2003年规划采用核动力进行太空探索，不久就因考虑到飞行器爆炸或坠毁可能造成核辐射污染而放弃。其次，人们现在还没有把握用磁场控制等离子体安全地沿通道流过并从喷口射出。此外，人们也不清楚人体对高速飞行会有何样的反应。
等离子体发动机原理
等离子发动机，或者俗称的“离子推进器”采取了一种和化学火箭完全不同的设计思路。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。
推进剂气体（通常是氙）一方面通过阳极进入环形放电通道，另一方面进入阴极（空心阴极）作为启动和维持放电的电子源。磁场线圈及其磁路结构主要用来产生合适的径向磁场分布。
发动机工作时，通过阳极分配器进入环形通道的气态推进剂原子，被处于通道内足够热的电子碰撞而离化形成等离子体。因通道内的电场与径向磁场相互垂直，导致电子沿圆周方向作漂移运动。电子漂移运动形成的电流（称霍尔电流）与径向磁场相互作用将对通道内的等离子体沿轴向产生电磁加速力，使等离子体高速喷出，产生反作用推力。
生活中的等离子体
宇宙中99%的物质是等离子体。在地球上，天然的等离子体是非常稀少的，地球上的自然现象中只有闪电、极光等离子体。此外火箭喷出的火焰，原子弹爆炸时形成的火球也是等离子体，日常生活中霓虹灯、电弧、日光灯内的发光物体也是等离子体。通常的气体不是等离子体，但把它加热（温度达4000K）可以转化为等离子体。
