188体育下注:除了坠毁和回收 老旧航天器还有第三种归宿

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发布时间:2020-10-09 23:47

除了坠毁和收受接收 夙儒旧航天器还有第三种归宿

9月27日,188体育下注:我国在太原卫星发掷中心,用长征四号乙运载火箭,以一箭双星体例胜利发射状况减灾二号A、B卫星。

有新的航天器被发射升空,就有夙儒旧航天器“死于非命”。不久前美国国家航空航天局(NASA)的一颗无法继续工作的夙儒旧航天器回落地球,着陆范围位于南太平洋上的塔希提岛和库克群岛中间的区域。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,用以扫描地球磁场控制的四周空间区域。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。环绕地球在空间轨道运行了半个多世纪后,它的“太空之旅”才终于完毕。

目前,世界上掌握可反复利用航天器发弓手艺的国家还为数不久不多,大多数航天器在利用完毕后往往无法收受接收。那么,完成使命的航天器“运气”若何?为此,记者采访了中国航天科工集团二院钻研员、国际宇航联空间运输委员会副主席杨宇光,请专家揭秘“夙儒旧航天器”的运气。

无法收受接收的夙儒旧航天器 要么受控离轨要么任其坠毁

1970年,我国第一颗人造卫星“东方红一号”发射升空,拉开了我国空间事业的序幕。半个世纪过去后,“东方红一号”虽进行工作,仍在轨道上绕地飞行。

杨宇光告诉记者,因为受其时手艺前提限定,“东方红一号”卫星没有安放太阳能电池板,而是“采用蓄电池供电,在其工作28天后,电池的电量耗尽,卫星就无法继续工作了”。

记者体会到,目前主要有两种体例可对航天器停止收受接收,一种是使用航天飞机的机械手臂对其停止“抓捕”收受接收,比方1984年美国休斯公司制造的西联星六号卫星,在发射后因为上面级火箭提早关机未能入轨,9个月后被航天飞机抓回地面;别的一种收受接收航天器的体例,则必要在航天器上设置防热气动造型和反推制动安装,比方我国的返回式卫星,在完成任务后,有局部构造会携带不都雅测成果返回地面。

对于无法停止收受接收的航天器,列国一般有两种解决办法。

若是是高轨道卫星,夙儒卫星在轨道上完成任务后,必要“让位”于新卫星,因而,在其寿命完毕之前,必要将它抬高。杨宇光解释说:“抬高的过程就是其本身推进体系停止加速,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。”

针对低轨道航天器,又分为受控离轨和不受控离轨两种解决体例。

受控离轨返回地球的有飞船、到寿命限期的空间站和航天飞机等。比方斯前我国自主研发的首艘货运飞船天舟一号,采用了多项通讯手艺,让飞船可以实现与地面测控体系的信息交互。飞船在轨飞行时期,科研职员通过专门研制的应答机天线搜集,可传输地面对飞船控制的相干指令以及领受飞船的飞行状态信息,确保了在轨飞行控制体系的有效运行。相干任务完成后,在地面测控通讯体系的切确控制和亲热监督下,天舟一号经过两次制动,使轨道高度不停降落,最后进入大气层销毁。

不受控离轨的主假如那些高度足够低、不能继续工作的卫星,杨宇光介绍说:“若是这些卫星的个头足够小且没有耐烧的部件,那么达到寿命限期后,它们会自行缓慢坠落,最后也会在大气层焚烧殆尽。”

杨宇光告诉记者,为了禁止更多航天器留在太空影响空间秩序,良多国家都在钻研为航天器搭载离轨帆或其他能增多其气动阻力的安装,以实现卫星减速降轨。

“太空中的夙儒旧航天器停留的工夫越长,跟另外航天器发生碰撞的几率就越大。为航天器加上离轨帆,就相当于在保证其质量不乱的环境下增大其面积,如许它的运行阻力就会变大,在进行工作后就能麻利起头坠落。从而实现航天器较快被动离轨,助力革除太空垃圾。”杨宇光说。

一些航天器的坠落不成控 但落到人类栖身区的概率极低

当航天器返回地球时,其着陆工夫和落地范围是可控的吗?

记者体会到,依照牛顿定律,如果地心引力是影响卫星绕轨运行的惟一动力,那么卫星就会不断以圆形或卵形轨道围绕地球运行。但这并不实用于处于较低轨道高度的航天器。由于受大气影响,航天器飞行速率降低,轨道高度也进一步降落。要想预测坠落的工夫和地点,必必要体会大气密度,然而航天器返回地球时,所到之处的实时大气密度值难以测算,所以科学家也很难预测航天器坠落的工夫和地点。

“若坠入大气层时没有被销毁,航天器就存在坠落地球外貌的可能。有些航天器会采用先受控离轨、再无控陨落的体例完毕其使命,好比说落到南太平洋,那附近是方圆几千公里的深海无人区,因而航天器坠落在那里不会对人类形成任何威逼。”杨宇光说,“对于不受控自行坠落的航天器,科学家会亲热关注其坠落轨迹,当它快接近地球的时候,一般离地面约200公里时,就能够对其坠落地点有一个大致的预测。”

杨宇光告诉记者,在整个地球外貌,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十分小,因而航天器坠落到人类栖身区的概率是极低的。

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”号在运行轨道上失去控制,坠落于加拿大西北部。这颗卫星装有大量放射性物质,尽管坠落时反馈堆已经分开,但该卫星落地后仍是对周边10万平方公里的地区形成了小剂量辐射污染。

1979年7月11日,重约80吨的美国“天空实验室”空间站于再入过程(即航天器通过制动进入大气层,然后在地球外貌着陆的过程)中操控失误,大量残骸洒落在澳大利亚西部荒原之中,坠毁的航天器砸倒了几栋小屋,并砸死了一头牛。

收受接收与否需思考多重因素 各朴直在尝试给夙儒航天器“续命”

据杨宇光介绍,目前在地空之间来往比较频仍的航天器当属货运飞船,主要包孕美国的龙飞船、“天鹅座”飞船、俄罗斯“前进MS”系列飞船、欧洲ATV货运飞船、日本HTV货运飞船以及我国的天舟一号货运飞船等,目前只要龙飞船可实现收受接收,其他货运飞船将货物送到空间站后,都会带着一局部空间站的垃圾受控离轨回落到南太平洋。

航天器的发射老本庞大,那为什么我们不给所有的航天器都增设收受接收安装呢?专家解释说,是否对航天器停止可收受接收设计,不仅单是从老本的角度出发。

杨宇光说:“起首要思考科研需求,那些必要把特定的‘货物’带回来的航天器就必要可收受接收设计。比方空间实验做育种项目,必要让育种结果搭乘航天器的‘顺风车’返回地球,使用我们的返回式卫星就能够完成这项运输任务。”

另一方面,并不是所有航天器都合适安放相似返回式卫星的收受接收安装。气动造型和防热层可保证航天器在收受接收的过程中不被高速之下与大气摩擦产生的气动热粉碎,但防热资料所占空间体积较大,重量也不容小觑。因而目前仅限于专门的航天器如载人飞船等能力安放。

杨宇光进一步解释说,体型较小的航天器若再增多气动造型和防热层,会占用航天器本身的体积和重量,对于发射及在轨运行都会形成影响。思考到手艺和老本因素,就没有需要为其加装收受接收安装。

谈到如今正在太空运转的航天器未来的“运气”,杨宇光说,航天器变轨必要凵推进剂,对于一些零部件都还无缺,只是推进剂用光的航天器,科学家能够采取必然办法延长它的寿命。比方,我国2017年发射的天舟一号货运飞船,就胜利完成了对天宫二号空间实验室的推进剂补加,这能够保持空间实验室继续在轨,从而延长实验室的寿命。

现在,人类起头更多地尝试在轨道上延长航天器的寿命。就在本年4月17日,诺斯罗普·格鲁曼公司的MEV-1卫星与国际通讯卫星组织的Intelsat-901的动员机喷口胜利对接,起头为燃料根本耗尽的Intelsat-901提供新的燃料,这也是人类第一次寄托新卫星实现了给夙儒卫星“续命”的任务。

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,目的是抓住一颗已经在太空中停留了16年的夙儒化卫星,通过给它安放一套新的动员机和燃料,延长这个夙儒卫星在轨道上的寿命。

相干专家以为,帮手航天器延长利用寿命,未来将成为科技公司新的营业增长领域,这或许有助于将人类深空探测流动提拔到一个全新的手艺程度。

(责编:赵竹青、初梓瑞)

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