在太空建個“加油站” 可讓衛星壽命“翻番”

在太空建個“加油站” 可讓衛星壽命“翻番”

  “在軌加註,簡單地說,就是在太空給衛星、探測器、飛船、空間站甚至運載火箭加‘油’,使其有足夠的燃料、高壓氣去執行更多的任務。”火箭院研發中心科研人員汪小衛介紹:“在未來,包括我國在內的世界航天大國或將在太空建設‘加油站’——‘在軌加註站’,從而既能讓衛星的壽命‘翻番’,又可讓人類空間探測距離更遠。”

衛星“退休” 沒有“油”是主要制約因素

  發射衛星耗資巨大,而衛星壽命一般卻只有數年,著實可惜。汪小衛說:“衛星的元器件、電源失效都可能使其‘壽終正寢’,但導致衛星壽命不長的主要制約因素還是耗盡了燃料。”

燃料為何會成為影響衛星壽命的關鍵呢?

原來,不管是“看”地球的觀察衛星、傳信息的通信衛星還是做實驗的實驗衛星,它們都有自己的工作軌道。

有的衛星需要時常變軌;有的衛星會受地球、月球引力等因素的影響,時常“跑偏”;還有的衛星會因為發射問題導致需要從不正確的位置轉移到正確軌道。

“不管是維持既有軌道還是變軌,都需要燃料來‘餵飽’發動機,否則,飛不到或‘跑偏’了工作軌道,衛星的工作能力就會大打折扣,甚至無法開展工作。”汪小衛說:“衛星的重量要求極為苛刻,星上各系統的重量也有一定的比例限制,能帶的燃料有限。如果一顆衛星的設計壽命是5年,那就只帶5年的燃料,星上各種元器件的壽命也按5年來設計。但燃料耗盡而無法繼續工作是衛星壽命設計的主要制約因素。”

衛星一加“油” 壽命翻一番

  汪小衛說,如果建成“在軌加註站”,並在設計時強化衛星的元器件,那麼,在太空每為衛星加滿一次“油”,衛星的壽命就能翻一番。

“‘在軌加註站’不僅具有較強的機動性和多種接口,可為不同軌道、不同種類的航天器提供加‘油’服務,還能長期貯存燃料,從而勝任常態化的或突發的在軌加註任務,成為名副其實的‘加油站’。”

放眼深空,“在軌加註站”或將在探月、探火乃至更遠的行星探測任務中扮演重要角色。“當前,推進劑不夠用是束縛人類深空探測腳步的主要難題之一。目前,要想把更重的探測器送入探月、探火的軌道,只能打造‘力氣’更大的火箭。”汪小衛說:“如果在深空探測的路上佈設幾個‘在軌加註站’,就能讓單次發射火箭的規模顯著降低。有了接力的‘加油站’,人類的腳步將走得更遠。”


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