9CaKrnJFFcf mil.huanqiu.comarticle轨道脱离飞行器或可挽救偏轨卫星 避免太空灾难/e3pmh1dm8/e3pmtdr2r<article><section data-type="rtext"><p>【环球军事与《中国航天报•飞天科普周刊》联合报道】近日，搭乘俄罗斯联盟号火箭发射升空的2颗伽利略导航卫星因故未能进入预定轨道。几天之后，以色列新兴公司宣布，他们正在研究一个名为“轨道脱离飞行器”的解决方案，能够为改变卫星的位置、解决卫星间的通信等问题提供太空服务，其目的是挽救被送入错误轨道的卫星。</p><p>该公司称，这一方案可以帮助近期发射进入错误轨道的伽利略卫星。如果进展顺利，该技术预计在2016年前后进入运营阶段。那么，卫星为何会偏轨？偏轨后又该如何挽救呢？</p><p><em data-scene="strong">什么是卫星轨道？</em></p><p>卫星飞行的水平速度叫第一宇宙速度(7.9公里/秒)，即环绕速度。卫星在获得这一水平方向的速度后，不需要再加动力就可以环绕地球飞行。这时卫星的飞行轨迹叫卫星轨道。</p> <adv-loader __attr__inner="7004636" __attr__style="width: auto;position: relative;float: left;border: 1px solid #ebebeb; padding: 20px;overflow: hidden;margin: 10px 30px 40px 0;"></adv-loader> <p>如果把地球看成一个均质的球体，它的引力场即为中心力场，其质心为引力中心。那么，要使卫星在这个中心力场中作圆周运动，简单地说，就是要使卫星飞行的离心加速度所形成的力(离心惯性)正好抵消(平衡)地心引力。</p><p>就人造地球卫星来说，其轨道按高度分低轨道和高轨道，按地球自转方向分顺行轨道和逆行轨道。这中间有一些特殊意义的轨道，如赤道轨道、地球同步轨道、对地静止轨道、极地轨道和太阳同步轨道等。</p><p>几十年来，处理位于错误位置的卫星一直是困扰各国航天界的一个问题。为了防止旧卫星变成太空中的危险因素，卫星必须保留燃料以使它们具备推送至外太空“墓地”的能力。</p><p>目前，各航天大国也在积极监控循环在太空中的成百上千的报废卫星及其碎片。</p><p><em data-scene="strong">卫星为何会偏轨？</em></p><p>由于地球引力的关系，运行在地球轨道上的卫星并不是完全没有重力的，而是有微重力，它们始终会受到一个向地心方向的力。久而久之，卫星的运行高度便会慢慢下降，逐渐偏离预定的轨道。</p><p>曾经，一颗俄罗斯卫星由于轨道下降，直接与一颗美国卫星相撞，酿成了轰动一时太空灾难。</p><p>一般来说，这种由于微重力引起的轨道偏离会随着时间的推移会越来越远。</p><p>一旦这个偏离超出了允许范围，地面监控人员会给卫星发指令，让卫星自行修正轨道。</p><p>而这一情况早已被卫星的设计师们计算在内。现如今，几乎每颗卫星在升空时，都会自带一些燃料，而这些燃料就是为了应对这些细微的轨道偏离情况。</p><p>除此之外，由于火箭发射故障，未能到达预定轨道也属于卫星在错误轨道运行的情况。</p><p>利用火箭发射卫星到预定轨道，并不是像人们理解的那样一定要将卫星送到预定轨道的某一点，而是将卫星送到一个预定的范围内即可。这个范围根据每颗卫星轨道的不同有大有小。</p><p>“这就好比打靶，只要能打到靶标上即可，当然，离10环肯定是越近越好。”长征三号运载火箭总设计师姜杰告诉记者，“星箭分离之后，卫星根据自己的轨道再做漂移。”</p><p><em data-scene="strong">挽救卫星有先例</em></p><p>2012年，美国空军地面控制人员曾经成功地挽救了一颗滞留在错误轨道且有可能发生爆炸的军事通信卫星。</p><p>2010年8月份，美国先进极高频一号卫星从佛罗里达州卡纳维拉尔角发射升空。按照计划，宇宙神V型火箭将携带这颗卫星进入距离地球约225公里~50000公里的椭圆形驻留轨道。</p><p>然而，几天后问题出现了。地面控制人员两次指令该卫星启用主发动机，准备开始进入距离地球约3.5万公里的环形轨道。但这颗卫星却两次关闭了发动机，因为它检测到主发动机不工作。</p><p>随后，在长达14个月的援救过程中，地面控制人员控制这颗造价17亿美元的卫星向预定轨道运行，这期间还要不停躲避太空垃圾。</p><p><em data-scene="strong">挽救卫星条件多</em></p><p>当年，美国费尽心思挽救先进极高频一号卫星，原因有三。</p><p>其一，该卫星属于军用卫星，且造价高达17亿美元。不论从军事还是经济价值考虑，卫星都有相当大的挽救价值。</p><p>其二，该卫星被送入一条错误的轨道，太空垃圾极易使它发生爆炸，从而酿成更大的灾难。出于义务，美国宇航局必须妥善处理，在废弃与挽救之间，美国选择了后者。</p><p>其三，据美联社消息，该卫星携带了大量燃料，有足够的动力让卫星完成轨道漂移，回到它预定的轨道上。即便为此耗费了大量燃料，该卫星仍然还有8年左右的使用寿命。相比之下，上个月未能进入预定轨道的2颗伽利略导航卫星则不具备这些被挽救的价值。</p><p>虽然以色列新兴公司声称，他们正在研究的技术能够挽救这2颗卫星，但具体的做法、措施、挽救成本等细节目前仍不得知。</p><p>或许在不久的将来，随着人类航天技术的发展与进步，挽救偏轨卫星会变得更加容易、方便。 (作者:胡逢超)</p></section></article>1413009180000环球网版权作品，未经书面授权，严禁转载或镜像，违者将被追究法律责任。责编：liukun环球网141300918000011[]{"email":"liukun@huanqiu.com","name":"liukun"}