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令人喜忧参半的坟墓卫星“复活”技术

2020-03-13 17:27来源:科普中国-军事科技前沿

  出品:科普中国

  作者:兰顺正

  策划:宋雅娟

  监制:光明网科普事业部

  近日,美国成功“复活”了一颗已经进入“坟墓”的卫星。据《空间新闻》报道,2月26日美国诺格公司的“任务延长飞行器一号”(MEV-1)把机械臂插进了国际通信卫星901的发动机喷管里,实现对接。如果一切正常,MEV-1将接管901卫星的姿态和轨道控制,把它从墓地轨道(既卫星废弃轨道)带回地球静止轨道,重新投入使用,预计901卫星的寿命将再延长五年。对于此次“复活”行动,美国相关人士表示“这是历史上首次在没有预先设计好的卫星上进行对接”,对于卫星在轨维护行业来说是一个里程碑。

  前途无量的“在轨维护”

  所谓“在轨维护”,就是指在地球轨道上开展维护业务,该技术旨在通过加注燃料,修理或更换受损零件,及清除轨道垃圾等,来延长航天器寿命,提升执行任务能力。而MEV-1飞行器于2019年10月9日搭乘俄罗斯质子运载火箭发射升空,是目前世界首个实用性在轨维护飞行器,因此此次成功重要性不言而喻。

令人喜忧参半的坟墓卫星“复活”技术

  MEV-1“附身”901卫星

  其实单从经济角度考虑,此次MEV-1挽救901卫星不会产生震动效果。据计算,一般在轨工作15年的大型静止轨道通信广播卫星采购价大约是两亿美元左右,另外发射服务费大约是5000~6000万美元,如果延寿5年的话,相当于节省了8000多万美元。而国际通信卫星公司为了购买延寿服务总计要支付6500万美元的服务费,因此在理想状态下总共节省了约1500万美元,这对于动辄亿元的卫星行业而言带来的利润并不是太大。

令人喜忧参半的坟墓卫星“复活”技术

  有些太空平台不到万不得已不能轻易放弃

  但此次成功确实开创了先河,不难推测在跨出了第一步之后,未来在轨维护技术和产业会越来越成熟,如果形成产业化,其运营成本将逐步降低,拉大利润空间,在当今人类太空活动愈发频繁的时代,这对于供给方和需求方都是好消息。同时,在太空中还有一些造价高昂、难以轻易舍弃的平台,如像“哈勃”空间望远镜这样高精密仪器,每在轨工作一天就会产生巨大的价值,所以相关方会不惜代价为其延寿。因此在轨维护技术走在前列,到需要时就可“信手拈来”。

  军民两用的“在轨维护”

  不过,在美方一味强调在轨维护技术可以为卫星公司节省大量资金并减少太空垃圾数量的背后,也有着太空军事化的影子。

令人喜忧参半的坟墓卫星“复活”技术

  可以维修同样可以破坏

  从攻的角度来说,在今年1月,美国《国会山报》网站称,五角大楼最新披露的部分细节,揭示了美军太空作战特别是反卫星作战的冰山一角。根据五角大楼的规划,通过爆炸来摧毁卫星或其他航天器的传统方式会产生大量碎片,这将导致己方航天器也无法在轨正常运行,因此美军需要发展“太空清洁作战能力”。而在轨维护技术则十分符合美国的要求,既然在轨服务卫星可以与已经“死亡”的卫星强行对接,还能够拆掉旧部件、安装新部件。那么也可以附着在敌方卫星上,用机械臂折弯或折断天线,毁坏太阳能电池板,捅破燃料箱,甚至还可以将卫星整个带离轨道。由于这样的做法不会产生多余的太空碎片,在使用时限制就更少。

  从防的角度来说,在轨维护技术可以被用来恢复己方受损的航天器。如据报道,美国国防高级研究计划局准备在2021年3月前发射太空机器人,用于在轨维修卫星。而美国太空军下一步将大量建造这种太空机器人,作为美国卫星的“保镖”,抵御敌方航天器的反卫星攻击。

  综上,此次坟墓卫星的复活对于人类的未来开发太空可谓是喜忧参半,有关各方对此应予以注意。

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划重点

在轨维护技术能够通过加注燃料,修理或更换受损零件,及清除轨道垃圾等,来延长航天器寿命,提升执行任务能力。但是由于其军民两用的潜质,对于人类开发太空可谓是喜忧参半。

[责编:张蕃]

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