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试验十号入轨后工况异常,空间站机械臂能捕捉这颗神秘卫星维修吗

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科普大世界 2021-09-29 17:19

现阶段我国已进入航天和卫星领域的高速发展期,发射卫星在我国可谓司空见惯,凭借着长征系列火箭的高可靠性,卫星入轨运行的成功率也很高,但是在9月27日,我国发射的试验十号卫星却未能正常工作运行。

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9月27日下午16时20分,长征三号乙运载火箭搭载试验十号卫星在西昌卫星发射中心发射升空,之后火箭飞行状况正常,该卫星也准确入轨。但是来自控制中心的消息称,在火箭飞行的过程中,卫星的工况就出现了异常,具体原因正在进一步分析排查,目前还没有公布。

很显然,这一次发射出现问题的不是火箭,而是卫星本身的问题,因为火箭发射后飞行状态一切正常,并且将卫星准确送入了轨道,但是公布的报告显示,在火箭发射过程中,卫星本身的工况就已经出现了问题,虽然没有具体说是哪种问题,但推测应该是在末级火箭还和卫星还没有分离的时候,这时卫星应该有某个动作的操作,但是没能实现,说明卫星从一开始就没有进入工作状态。

试验十号卫星是一颗什么用途的卫星?目前还没有看到详细资料,但根据我们以往发射卫星的经验,越是资料少的卫星越神秘,黑科技越多,功能越强大,而且这颗卫星直接说是“试验卫星”,属于哪方面的“试验”却没说,可谓是连名字都是机密。

↑没找到试验十号卫星图片,上图为之前长征五号发射失败的试践十八号卫星图片。

而且长征三号乙火箭在地球同步转移轨道的运力就达5.5吨,却只发射了这一颗卫星,说明该卫星的体积和重量都相当大,所以可以判断这是一颗极为重要的大型高精尖技术试验型卫星,功能先进,功用神秘,价值不菲,其无法正常运行是非常可惜的。

那么还有补救的办法吗?有不少网友就想问了,我国空间站上不是有机械臂吗?能不能让机械臂捕捉到这颗卫星,然后对其进行修理,排除故障后使之正常运行呢?

从实际情况来看,这种方法的可操作性几乎不存在,首先是两者根本不在一个轨道上,而且运行方式也不一样,我国空间站在地球海平面以上约400公里,轨道高度起伏较小,而长三乙主要发射地球同步转移轨道卫星,如果试验十号卫星也是这个轨道,那么它的近地点和远地点高度差就很大,最近时距离地面可能只有200公里,但最远的时候会达到36,000公里,这样的轨道和我国空间站的运行轨道差别太大,没有交会并肩运行的可能,那也就无法用空间站的机械臂捕捉到它进行维修了。所以实际上像美剧中我国空间站剪掉M国卫星的太阳能帆板的剧情现实中是很难做到的。

那么能不能改变空间站或者试验十号的卫星轨道,让两者共轨呢?这个可能性虽然存在,但是不知道目前试验十号到底是什么状况,如果收不到操控信号,那就一切都白搭,基本不可能改变空间站的轨道去追寻试验十号卫星,如果试验10号能收到信号,还要看其调姿发动机运行状态如何,推进剂存量如何等等,要看它能不能做到与空间站共轨并肩运行,而且两者靠近需要极为精确的控制技术,如果撞到一起有可能连空间站也没法用了,所以冒的风险还是很大的。

其实即便两者能够做到共轨运行,试验十号能够被空间站的机械臂捕获,也很难去维修它,因为还需要知道试验十号是哪里出了故障,如果是类似太阳能帆板无法打开,只需要航天员简单操作就能打开,那是可以做到的,但这个卫星应该不会是这么简单的问题,不知道情况就很难操作,如果问题比较复杂,在太空中穿着航天服去维修一个航天器也是很不容易的,但好在还有实现的可能。

美国宇航局曾多次让宇航员乘坐航天飞机去维修过哈勃望远镜,不过大多都是更换部件,相对好操作一些,但即便如此也是困难重重。目前我们也可以派航天员搭乘神舟飞船去维修,然而考虑到火箭发射等方面的费用很可能要超过试验十号卫星的研发费用,这样做很可能并不划算。

上下图为美国宇航局宇航员更换哈勃望远镜部件的图片。

从全球范围来看,卫星入轨后工况异常的情况也出现过不少次,除了本就安排了数次维护的哈勃望远镜之外,一次人工入轨维修的事情都没出现过。所以试验十号如果不能自动或者受遥控重启的话,被维修恢复工作状态的可能性基本为0,利用空间站的机械臂捕获进行维修更是不可能的。

不过目前还不知道试验十号到底是出了什么问题?如果无法恢复的话,希望相关科技工作者们吸取教训,再接再厉,让更好更多的航天器到太空为我们服务。

参考资料:

《央视新闻》9月28日文章《试验十号卫星入轨后工况异常》

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