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我們如何讓一顆將死的衛星“起死回生”?

hl5C_deeptechch ? 來源:DeepTech深科技 ? 2020-09-08 16:39 ? 次閱讀

我們如何讓一顆將死的衛星“起死回生”?答案可能是用另一顆衛星為其提供維修服務。

從第一顆人類人造衛星上天至今,全球發射的衛星數量在 5000 顆以上,其中多數已經不再正常運轉。

對待已經報廢的衛星,一種方法是控制衛星用掉最后的燃料,在減速后進入大氣層,在大氣中燃盡,或有碎片最終灑在位于南太平洋的航天器公墓。

而對于一些軌道高度上萬公里的高軌衛星來說,其自身的燃料并不足以讓其減速到再入大氣層,這些衛星在結束任務后,會利用自身動力去到更高的墓地軌道,無所事事地飄蕩,這一過程不能影響其他正常衛星的工作。

既然報廢衛星已有后事安排,為什么還要 “營救” 它們?這是因為人造衛星的造價高昂,高軌的通信衛星更是如此,單是衛星本身的成本就常常達到數億美元。因此如果能夠延長衛星的使用壽命,帶來的經濟價值也是頗為可觀的。

8 月 15 日,一枚阿麗亞娜 5 號運載火箭在法屬圭亞那航天中心發射升空,搭載其中的一顆名為 MEV-2 的服務衛星正準備前往高度約 3.5 萬多公里的地球同步軌道,為一顆年老的通信衛星“續命”。

這顆名為“國際通信衛星”10-02 的衛星,從 2004 年升空至今已經工作了 16 年,而原本設計使用壽命僅為 13 年。目前,這顆衛星尚能保持正常的通信工作能力,但在超長的服役時間里,有限的燃料已經成為衛星工作壽命的短板。常規情況下,這顆衛星將在燃料消耗殆盡之前,主動轉移到墓地軌道,去安度晚年。

圖 | MEV-2 衛星

MEV-2 給它帶去一套新的動力系統和一箱滿滿的燃料。按照計劃,MEV-2 將經過多次變軌到達地球同步軌道,并在明年精準停靠在目標衛星的旁邊并實施對接。

兩顆衛星在距離地球 3 萬多的軌道上,在高速飛行中進行對接,屆時“國際通信衛星”10-02 將短暫地暫停工作,MEV-2 將借助傳感器和預設好的捕捉程序,在 20 分鐘內與目標衛星對接完成。

從本質上來說,對接完成后的 MEV-2 將會成為通信衛星的臨時發動機和臨時油箱。在預期 5 年的服務時間里,MEV-2 將無時不刻地與通信衛星保持連接的狀態,在需要變軌的時候充當動力系統,提供動力支持。如此一來,“國際通信衛星”10-02 將能把自己的工作壽命再延長 5 年以上。

這已經不是 “衛星加油” 模式的首次嘗試。開發這顆 MEV-2 衛星的是美國知名的軍工廠商諾斯洛普 · 格魯門公司(簡稱:諾格)。這顆衛星則是該公司在衛星救援領域的第二次發力。

去年諾格曾發射了首顆救援衛星 MEV-1,并在今年 2 月成功在墓地軌道上與已經接近棄用的 “國際通信衛星”901 對接,最終將其拉回到地球同步軌道?!捌鹚阑厣?的通信衛星在今年 4 月成功恢復了服務,這也開創了衛星在軌服務的先河。

根據此前報道,“國際通信衛星”購買諾格的衛星服務的費用將達到每年 1300 萬美元,目前為止兩個訂單的年限均為 5 年。

而諾格憑借 MEV-1 和還在路上的 MEV-2,則已經開發了一個此前從未成型的產業——衛星在軌維修,通過發送衛星的方式為已經在軌工作的衛星延長工作壽命。

未來這一類型的服務將有望幫助衛星公司節省大量資金,并減少衛星廢棄之后帶來的太空垃圾。

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原文標題:在3萬公里高空搶救瀕死衛星,美國欲再次驗證高軌衛星的在軌維修和加油

文章出處:【微信號:deeptechchina,微信公眾號:deeptechchina】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。

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