在太空建个“加油站” 可让卫星寿命“翻番”

发布时间 : 2017-07-27     来源 : 中国运载火箭技术研究院新闻中心

  2016年6月25日,由中国运载火箭技术研究院(以下简称“火箭院”)抓总研制的长征七号火箭成功首飞,其搭载的“天源一号”随后也完成了我国首次在轨加注试验。
  “在轨加注,简单地说,就是在太空给卫星、探测器、飞船、空间站甚至运载火箭加‘油’,使其有足够的燃料、高压气去执行更多的任务。”火箭院研发中心科研人员汪小卫介绍:“在未来,包括我国在内的世界航天大国或将在太空建设‘加油站’——‘在轨加注站’,从而既能让卫星的寿命‘翻番’,又可让人类空间探测距离更远。”

卫星“退休” 没有“油”是主要制约因素

  发射卫星耗资巨大,而卫星寿命一般却只有数年,着实可惜。汪小卫说:“卫星的元器件、电源失效都可能使其‘寿终正寝’,但导致卫星寿命不长的主要制约因素还是耗尽了燃料。”
  燃料为何会成为影响卫星寿命的关键呢?
  原来,不管是“看”地球的观察卫星、传信息的通信卫星还是做实验的实验卫星,它们都有自己的工作轨道。
有的卫星需要时常变轨;有的卫星会受地球、月球引力等因素的影响,时常“跑偏”;还有的卫星会因为发射问题导致需要从不正确的位置转移到正确轨道。
  “不管是维持既有轨道还是变轨,都需要燃料来‘喂饱’发动机,否则,飞不到或‘跑偏’了工作轨道,卫星的工作能力就会大打折扣,甚至无法开展工作。”汪小卫说:“卫星的重量要求极为苛刻,星上各系统的重量也有一定的比例限制,能带的燃料有限。如果一颗卫星的设计寿命是5年,那就只带5年的燃料,星上各种元器件的寿命也按5年来设计。但燃料耗尽而无法继续工作是卫星寿命设计的主要制约因素。”

卫星一加“油” 寿命翻一番

  汪小卫说,如果建成“在轨加注站”,并在设计时强化卫星的元器件,那么,在太空每为卫星加满一次“油”,卫星的寿命就能翻一番。
  “‘在轨加注站’不仅具有较强的机动性和多种接口,可为不同轨道、不同种类的航天器提供加‘油’服务,还能长期贮存燃料,从而胜任常态化的或突发的在轨加注任务,成为名副其实的‘加油站’。”
  放眼深空,“在轨加注站”或将在探月、探火乃至更远的行星探测任务中扮演重要角色。“当前,推进剂不够用是束缚人类深空探测脚步的主要难题之一。目前,要想把更重的探测器送入探月、探火的轨道,只能打造‘力气’更大的火箭。”汪小卫说:“如果在深空探测的路上布设几个‘在轨加注站’,就能让单次发射火箭的规模显著降低。有了接力的‘加油站’,人类的脚步将走得更远。”

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