学术经纬@霸王硬上弓,废弃卫星续命五年获新生( 三 )
而这次被续命的IS-901卫星 , 起飞的时候重达4.7吨 , 但卫星本身只有1.5吨左右 , 剩余约3吨的重量也都是燃料 。
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航天器的大油罐(右)和主结构(左)|NASA
卫星携带这么多燃料 , 都是怎么用呢?
一部分用在发射之初 , 火箭通常把卫星送入较低的转移轨道 , 再由卫星消耗燃料 , 爬升到地球同步轨道;
一部分用于维持、调整卫星的运行轨道;
还有最后一部分 , 需要留给功成名退之时 , 送自己前往卫星的坟场 。
对于低地球轨道卫星 , 这部分燃料是送自己进入大气层 , 坠毁在南太平洋的卫星坟场 。
而对于地球同步卫星 , 返回地球不现实 , 而同步轨道又是非常稀缺的资源 。 因此地球同步卫星退役前 , 会将自己的轨道提高321公里 , 抵达专用的同步卫星坟墓轨道 , 空出原本它在同步轨道上占据的位置 。
由于制造和发射一颗地都球同步轨道卫星成本高昂 , 这类卫星的设计寿命往往要比低轨道卫星高一倍 , 长达15年 。
而15年并不都能满足人们的需求 。
以往 , 人们大多精打细算 , 为卫星节省燃料 , 但燃料总有耗尽的一天 。 比如IS-901卫星 , 就已经超期服役4年 , 燃料有些力不从心了 。
在此之前 , 唯一的选择就是黯然退场 , 进入附近的坟墓轨道 。
这一次 , 有了任务延寿卫星的力挺 , IS-901成功延续了生命 。
未来 , 为更多卫星续命
这次卫星延寿的尝试 , 只是一个开始 。 未来 , 将会有越来越多的卫星享受到这一服务 。
一方面 , 一些新的卫星平台考虑了未来的卫星续命需求 , 已经在设计中提前预设了对接接口 。
另一方面 , 在第一代延寿卫星MEV的基础上 , 人们已经开始研发下一代延寿卫星MRV 。 新一代的延寿卫星将具有为多颗卫星延寿和维修的功能 。
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MRV(右)想象图|Northrop Grumman
第二代的MRV延寿卫星有两大新亮点:
第一个亮点 , 是带有12个延寿挂舱 。
这样 , 一颗任务延寿卫星一次可以最多为13颗卫星续命(不止是12个挂舱 , 延寿卫星自身也可以) 。
每一个延寿挂舱都相当于一颗小型化的延寿卫星 , 主要包括太阳能电力系统和以氙为推进剂的电能离子推进发动机 , 可以为母星提供动力 , 控制轨道和姿态稳定 。
这种小型推进系统的能量来源于太阳能 , 使用太阳能帆板便可长期工作 。 其采用的离子推进发动机推进剂(氙)消耗远小于化学能发动机 , 同样具备长时间连续工作的能力 。
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MRV概念图 , 注意右侧白色的机械臂|Northrop Grumman
第二个亮点 , 则是配备了一个机械臂 , 不仅可以更方便延寿卫星捕获 , 还可以对老旧卫星进行一定程度的维修 。
这也是延寿卫星最让人警惕的特点——有能力捕获不受控、无预留接口的卫星 。
一方面 , 这可以用于维修老旧的失控卫星;另一方面 , 这也可以用于俘获敌方不受控的卫星 , 在军事上有很大的潜力 。
尤其是延寿卫星第一次就实现了地球同步轨道卫星的捕获 , 理论上大部分人造卫星都可以用同样的方式被捕获 。
这类卫星就像一把双刃剑 , 既可以为目标卫星续命 , 也可以摧毁目标卫星 。
这种新形式的卫星 , 本身只是工具 。
天使还是魔鬼?终究在于人心 。
作者:鸑鷟鹓鶵
编辑:Steed
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