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除了坠毁和回收老旧航天器还有第三种归宿

文章来源:admin    时间:2020-10-31

  9月27日,我邦正在太原卫星发命中央,用长征四号乙运载火箭,以一箭双星方法获胜发射境遇减灾二号A、B卫星。

  有新的航天器被发射升空,就有老旧航天器“寿终正寝”。不久前美邦邦度航空航天局(NASA)的一颗无法赓续处事的老旧航天器回落地球,着陆周围位于南平静洋上的塔希提岛和库克群岛中心的区域。据悉,这颗名为“轨道地球物理台”1号(OGO-1)的航天器于1964年9月发射,重达500公斤,用以扫描地球磁场把握的周遭空间区域。1969年之后,该航天器就已无法再向地球发送数据,而是不断处于待机形式。缠绕地球正在空间轨道运转了半个众世纪后,它的“太空之旅”才终归罢了。

  目前,宇宙上把握可反复运用航天器发射身手的邦度还为数不众,大无数航天器正在运用罢了后往往无法接收。那么,完结工作的航天器“运气”何如?为此,记者采访了中邦航天科工集团二院考虑员、邦际宇航联空间运输委员会副主席杨宇光,请专家揭秘“老旧航天器”的运气。

  1970年,我邦第一颗人制卫星“东方红一号”发射升空,拉开了我邦空间行状的序幕。半个世纪过去后,“东方红一号”虽撒手处事,仍正在轨道上绕地航行。

  杨宇光告诉记者,因为受当时身手前提控制,“东方红一号”卫星没有装配太阳能电池板,而是“采用蓄电池供电,正在其处事28天后,电池的电量耗尽,卫星就无法赓续处事了”。

  记者领悟到,目前紧要有两种方法可对航天器举行接收,一种是诈骗航天飞机的机器手臂对其举行“抓捕”接收,比方1984年美邦息斯公司筑筑的西联星六号卫星,正在发射后因为上面级火箭提前闭机未能入轨,9个月后被航天飞机抓回地面;其它一种接收航天器的方法,则须要正在航天器上设立防热气动外型和反推制动安装,比方我邦的返回式卫星,正在完结职责后,有片面机闭会率领观测结果返回地面。

  要是是高轨道卫星,老卫星正在轨道上完结职责后,须要“让位”于新卫星,所以,正在其寿命罢了之前,须要将它抬高。杨宇光诠释说:“抬高的经过便是其本身胀动体系举行加快,将航天器的轨道抬高到比地球同步轨道高约200公里的轨道上。”

  受控离轨返回地球的有飞船、到寿命刻日的空间站和航天飞机等。例这样前我邦自立研发的首艘货运飞船天舟一号,采用了众项通讯身手,让飞船可以完毕与地面测控体系的音信交互。飞船正在轨航行岁月,科研职员通过特意研制的应答机天线收集,可传输地面临飞船把握的闭联指令以及汲取飞船的航行形态音信,确保了正在轨航行把握体系的有用运转。闭联职责完结后,正在地面测控通讯体系的准确把握和亲昵看管下,天舟一号过程两次制动,使轨道高度一贯低浸,最终进入大气层废弃。

  不受控离轨的紧要是那些高度足够低、不行赓续处事的卫星,杨宇光先容说:“要是这些卫星的个头足够小且没有耐烧的部件,那么抵达寿命刻日后,它们会自行徐徐坠落,最终也会正在大气层燃烧殆尽。”

  杨宇光告诉记者,为了避免更众航天器留正在太空影响空间序次,良众邦度都正在考虑为航天器搭载离轨帆或其他能弥补其气动阻力的安装,以完毕卫星减速降轨。

  “太空中的老旧航天器停息的时刻越长,跟此外航天器发作碰撞的几率就越大。为航天器加上离轨帆,就相当于正在确保其质料稳定的环境下增大其面积,如许它的运转阻力就会变大,正在撒手处事后就能疾速入手坠落。从而完毕航天器较速被动离轨,助力铲除太空垃圾。”杨宇光说。

  记者领悟到,依据牛顿定律,假设地心引力是影响卫星绕轨运转的独一动力,那么卫星就会不断以圆形或卵形轨道缠绕地球运转。但这并不对用于处于较低轨道高度的航天器。由于受大气影响,航天器航行速率消浸,轨道高度也进一步低浸。要念预测坠落的时刻和位置,一定要领悟大气密度,然而航天器返回地球时,所到之处的及时大气密度值难以测算,是以科学家也很难预测航天器坠落的时刻和位置。

  “若坠入大气层时没有被废弃,航天器就存正在坠落地球外面的恐怕。有些航天器会采用先受控离轨、再无控陨落的方法罢了其工作,比方说落到南平静洋,那邻近是四周几千公里的深海无人区,所以航天器坠落正在那里不会对人类变成任何要挟。”杨宇光说,“关于不受控自行坠落的航天器,科学家会亲昵闭怀其坠落轨迹,当它速亲昵地球的光阴,通常离地面约200公里时,就能够对其坠落位置有一个大致的预测。”

  杨宇光告诉记者,正在统统地球外面,海洋占总面积的71%,陆地只占约29%,而这29%的面积中,人类栖身面积的占比也特别小,所以航天器坠落到人类栖身区的概率是极低的。

  正在汗青上,有过几次航天器失控坠落地球的例子。据报道,1978年1月24日,苏联核动力卫星“宇宙954”号正在运转轨道上落空把握,坠落于加拿大西北部。这颗卫星装有豪爽放射性物质,固然坠落时反响堆依然分离,但该卫星落地后仍然对周边10万平方公里的地域变成了小剂量辐射污染。

  1979年7月11日,重约80吨的美邦“天空实践室”空间站于再入经过(即航天器通过制动进入大气层,然后正在地球外面着陆的经过)中操控失误,豪爽残骸洒落正在澳大利亚西部荒野之中,坠毁的航天器砸倒了几栋小屋,并砸死了一头牛。

  据杨宇光先容,目前正在地空之间来往对照经常的航天器当属货运飞船,紧要囊括美邦的龙飞船、“天鹅座”飞船、俄罗斯“先进MS”系列飞船、欧洲ATV货运飞船、日本HTV货运飞船以及我邦的天舟一号货运飞船等,目前只要龙飞船可完毕接收,其他货运飞船将货品送到空间站后,都市带着一片面空间站的垃圾受控离轨回落到南平静洋。

  航天器的发射本钱壮大,那为什么咱们不给全面的航天器都增设接收安装呢?专家诠释说,是否对航天器举行可接收策画,不光单是从本钱的角度启程。

  杨宇光说:“起初要琢磨科研需求,那些须要把特定的‘货品’带回来的航天器就须要可接收策画。比方空间实践做育种项目,须要让育种结果搭乘航天器的‘顺风车’返回地球,诈骗咱们的返回式卫星就能够完结这项运输职责。”

  另一方面,并不是全面航天器都适合装配相仿返回式卫星的接收安装。气动外型和防热层可确保航天器正在接收的经过中不被高速之下与大气摩擦爆发的气动热危害,但防热原料所占空间体积较大,重量也阻挡小觑。所以目前仅限于特意的航天器如载人飞船等能力装配。

  杨宇光进一步诠释说,体型较小的航天器若再弥补气动外型和防热层,会占用航天器本身的体积和重量,关于发射及正在轨运转都市变成影响。琢磨到身手和本钱要素,就没有需要为其加装接收安装。

  道到方今正正在太空运转的航天器他日的“运气”,杨宇光说,航天器变轨须要耗费胀动剂,关于极少零部件都还齐备,只是胀动剂用光的航天器,科学家能够采用必定要领延迟它的寿命。比方,我邦2017年发射的天舟一号货运飞船,就获胜完结了对天宫二号空间实践室的胀动剂补加,这能够保留空间实践室赓续正在轨,从而延迟实践室的寿命。

  现正在,人类入手更众地测试正在轨道上延迟航天器的寿命。就正在本年4月17日,诺斯罗普·格鲁曼公司的MEV-1卫星与邦际通讯卫星机闭的Intelsat-901的策动机喷口获胜对接,入手为燃料根基耗尽的Intelsat-901供给新的燃料,这也是人类第一次依附新卫星完毕了给老卫星“续命”的职责。

  本年8月,诺斯罗普·格鲁曼公司再次发射MEV-2卫星进入太空,目标是收拢一颗依然正在太空中停息了16年的老化卫星,通过给它装配一套新的策动机和燃料,延迟这个老卫星正在轨道上的寿命。

  闭联专家以为,助助航天器延迟运用寿命,他日将成为科技公司新的营业延长周围,这大概有助于将人类深空探测营谋擢升到一个全新的身手程度。

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