登陆注册
29431400000017

第17章 殊路同归——人造卫星的“葬礼”

1.影响人造卫星的因素

我们知道在现实生活中有很多因素在影响着人类健康。同样如此,在卫星的世界里也存在很多因素影响着人造卫星的寿命。但是,与人类不同的是,首要的影响卫星寿命的因素是卫星本身。卫星正常功能的发挥,需要卫星本身各系统都能良好地工作,而卫星各部件都是有寿命的,一旦某一部件过了寿命期,它一出故障就会导致整个卫星失效。所以,人造卫星在设计研制过程中,都要考虑到各机器部件的寿命,对于一些寿命较短的部件,采取了必要的备份方法来提高它的使用寿命,从而提高卫星整体的寿命。另外,由于生产制造可靠性的因素或空间环境的作用,一些部件在达到使用寿命之前也可以提前损坏,这就要求在地面上提高加工制造精度,并且对一些容易损坏的重要部件实行多余的备份。

另外,大型应用卫星还需要不断地对轨道和姿态进行调整,从而使它们能够正常使用。轨道调整和姿态保持主要靠火箭发动机,它在不断地消耗推进剂。为此,无论是通信卫星还是应用卫星也就越来越大,以尽可能携带更多的推进剂,来延长其使用寿命。

另外,一个对卫星寿命影响较大的因素是其运行的空间环境。人造卫星在运动过程中要受到各种外力的作用,这就包括了地球非球形的形状摄动,大气阻力摄动,太阳光压摄动,日、月引力摄动等。这些摄动常常导致人造卫星的轨道形状和大小都发生变化,对卫星的运动轨道在空间的位置和寿命的长短都起着重要作用。此外,空间的重粒子事件也会对卫星部件产生不利作用,会导致某些部件失效。为此,必须对一些易受影响的部件进行防护。最后,轨道因素也是影响卫星寿命的重要因素。一般低轨道卫星寿命都比较短,高轨道卫星寿命相对较长,这主要是因为轨道高度不同,大气产生的阻力不同。提高卫星的寿命,可以产生很大的效益,因此在卫星设计制造阶段,要综合考虑影响卫星寿命的种种因素,并事先想办法尽可能消除或削弱不利因素,以便能够提高其使用寿命。

发生故障的卫星就像断了线的风筝,当人造卫星在太空中失控或发生故障时,它们就不能再继续发生作用,只能被当作太空垃圾来进行处理。因此,保护卫星的安全动作是延长卫星寿命的主要方式之一。

2.人造卫星的寿命

提到卫星的寿命,或许有人会问,如果卫星真的死亡了?那么,当它在太空中“死亡”之后将发生什么?为此,科学家分析出当人造卫星“死亡”之后可能会出现的几种情况。

首先是自动进入“轨道墓地”。如果人造卫星在太空工作中出现故障,任务控制员将仍处于功能正常状态的人造卫星点燃其发动机,抵达被称为“轨道墓地”的太空区域,该太空区域位于人造卫星最初飞行平面之上,这样将避免邻近的太空人造卫星可能遭受的损害。

这就是地面太空任务指挥人员如何处理通信卫星“雅特5A”的方法,该卫星在操作12年之后,它出现了无法探知的故障。进入“轨道墓地”的它处于太空漂浮状态,在距离地球表面35888千米的太空轨道平面移动,沿着其轨道弧度向东飘移。

“雅特5A”卫星是由卢森堡SES公司发射的,该公司放弃了该卫星的通信通讯功能,现正将它从安全的太空轨道区域内移除,并通知其他邻近人造卫星所属国家避免发生碰撞。最终,“雅特5A”的归宿是进入墓地轨道终结自己的生命。

其次是导弹击落人造卫星。摧毁出现故障的人造卫星也可采用导弹击毁,但并不是所有的情况下,导弹射击都会使人造卫星在太空中完全爆炸毁灭。美国军队曾在太平洋发射了一枚导弹,击中了废弃的“USA 193”间谍卫星,虽然这颗间谍卫星绝大部分被摧毁,但是由于摧毁不完全,它的残骸中有一个完整的有毒联氨燃料罐落在了地球上,造成了无法预料的灾难。

再次是由人造卫星所属国家进行处理。通常研究分析人员发现人造卫星出现故障,一般情况下会首先通知人造卫星所属国家进行处理。其中一个典型的例子是前苏联时期的人造卫星“宇宙1818”,它是前苏联1987年发射的,该卫星是太空中用于高级核电站测试的第一颗人造卫星。

美国宇航局轨道残骸计划署在发布的季度报告中指出,“宇宙1818”卫星于2008年7月4日喷涌出残骸雾,这可能是由于冷却剂反应堆遭受太空残骸撞击或出现裂缝造成泄漏。据美联社报道称,俄罗斯太空部队亚历山大·亚库辛将军证实“宇宙1818”卫星出现了裂缝,但他强调,由于这颗人造卫星所处轨道位置非常高,并不会对国际空间站带来破坏性损害,也不会出现放射性物质残骸像雨点般落在地球表面。这颗卫星将在距离地球800千米高空处进行分解,该高度距离国际空间站354千米。

虽然“宇宙1818”卫星看上去处于控制之中,但是“宇宙954”卫星的情形就大不一样了。它是一颗雷达海洋侦察卫星,于1978年盘旋飞行失控,最终致使卫星残骸进入地球大气层,这些具有放射线的残骸曾散落在加拿大境内,对地球产生一定的影响。

另外,送回地球或进行太空修理。处理出现故障的人造卫星的另一种方法就是通过美国宇航局的航天飞机携载返回地球进行修理。航天飞机舱内完全可以携载小型人造卫星返回地球。例如现已发射18年之久的哈勃太空望远镜就已经使用人造太空仪器成功修复。美国宇航局宇航员曾四次“拜访”这颗太空望远镜,第一次是纠正了它的模糊呈像问题,之后又添加了新的摄像仪和仪器,进一步延长了它的使用时间。目前,美国宇航局计划进行第五次哈勃太空望远镜的维修任务,据说这也是最后一次对它进行维修任务。

随着现代科技的不断发展,美国宇航局的航天飞机计划于2010年退役,今后出现故障的人造卫星的维修任务则由“新上任”的“机械医生”来完成。2007年,美国五角大楼成功测试了一对太空飞船的飞行能力,该太空飞船有能力完成对人造卫星机械化燃料补给和维修任务。此外,投资3亿美元的“轨道快车”,任务是使用一个人造卫星和机械手臂维修车,完成了自动化集合和维修任务。

最后是“火葬”。处理太空飞船和垃圾最常见的一种方法是将它们完全燃烧。以前一些老式太空飞船曾在地球大气层进行故意操作性燃烧。例如俄罗斯无人驾驶“进步”号货运太空飞船在执行完向国际空间站送递货物之后,就以燃烧火球的形式结束了它的太空旅行生命。2001年,俄罗斯“和平”号空间站放弃使用后,也以类似的“火葬”形式结束了生命。

欧洲第一个自动转移飞行器——“朱尔斯·维恩号”,向科学家展示了一次壮观的景象后,最终也以一片火光通明的燃烧形式坠落在太平洋之中。当时两架飞机被派遣记录了该太空飞船的“死亡过程”。据悉,“朱尔斯·维恩号”差不多有一辆双层巴士那么大。

燃烧虽然是人造卫星死亡的一种方式,然而历史上也有许多太空残骸在操作控制下未完全燃烧的例子。2008年11月,一位宇航员将电冰箱大小的一桶有毒氨水从国际空间站丢弃,这桶有毒物质在太平洋南部持续燃烧了1年多。开始美国宇航局并不清楚这桶毒性氨水进入地球大气层后最终的准确坠落地点,不过为了防止意外发生,美国太空监控网络一直跟踪这一目标,直到后来确信它残留的有毒物质不会对地球人类构成危害为止。

虽然这次事件没有对地球人类造成太大影响,但是却充分暴露了燃烧的弊端。因此,在没有十足把握的情况下,最好不要采用这种死亡方式。

总之,无论衰老的卫星选择哪一种死亡方式,都应该遵循不对其他星体空间产生恶劣影响的原则。只有这样,才能做到真正和谐。

同类推荐
  • 科学伴你行-恐龙探奇

    科学伴你行-恐龙探奇

    本书主要内容包括:恐龙化石的发现、探求恐龙真面貌、恐龙家族、恐龙的灭绝等。
  • 青少年应该知道的人类与地球

    青少年应该知道的人类与地球

    本书从地球起源入手,系统地阐述了地球的基础知识、形态特征、地球位置形成以及和其它星球的关系,并且还介绍了地球的灾害,地球的未来等。
  • 怎样做好砌筑工

    怎样做好砌筑工

    建筑业企业生产操作人员实行职业资格证书制度的工种(职业)范围包括建筑业企业施工、生产、服务的技术工种,在劳动和社会保障部就业准入技术工种目录中砌筑工的职业代码为6230201,工种代码砌筑工为12010。
  • 探索未知-极地生物

    探索未知-极地生物

    探索未知,追求新知,创造未来。本丛书包括:奇特的地理现象、遗传简介、生活物理现象解读、奥妙无穷的海洋、认识微生物、数学经典题、垃圾与环境、湛蓝浩瀚四大洋、生物的行为、漫谈电化学、数学古堡探险、中国的世界文化遗产、中国古代物理知识、中国三大三角洲、中国的地理风情、多姿的中国地形、认识少数民族医学、悠悠的中国河流等书籍。
  • 解释世界秩序的工具——数学

    解释世界秩序的工具——数学

    数学是在人类长期的社会实践中产生的。其发展历史可谓是源远流长。因此,它也和我们生活中的人文景观、天文气象、自然之谜等知识结下了不解之缘。尤其是在现代生活和生产中,数学的应用和发展异常广泛且迅速。本书从数学的发展、数字的神秘、数学符号、几何图形等方面入手,用生动形象的话语让青少年去了解数学、喜欢数学,不仅能让青少年从中学到更多和数学有关的课外知识,也让青少年明白学习数学、热爱数学的好处,因为生活中的数学应用无处不在。通过本书,你将知道数学是一种方法,可以解决生活中的实际问题。
热门推荐
  • 师妹不要闹

    师妹不要闹

    王海穿越来到妖师世界。这里不仅有妖魔鬼怪,妙法神通。更有小师妹,美恩师。王海以为自己的幸福生活就要开始了,结果...“师妹不要闹!”看着天真无邪的小师妹,王海留下了悔恨的泪。
  • 雄风

    雄风

    每个人的路都不一样每个人都会可以活出一条不一样的路来……他叫成少峰,是个学生……他的人生,将会走出一条怎样的路……
  • 邪王的懒妃

    邪王的懒妃

    懒人系列终回本:常言,偷得浮生半日懒。当不能偷得浮生又想懒时怎么办?当然是光明正大地懒啦!从小懒到大的庄书兰就是这样想的!当前世成为记忆时,庄书兰更是决定将这懒人做到底。管他冷嘲热讽也好,闲言碎语也罢,她庄书兰不会因此而改变!且看懒人如何笑傲官场沉浮,冷看朝野纷乱!————情景一:“美男,来,给本姑娘笑一个!”一手托起某男精致的下巴,拇指轻刮着脸颊,“啧啧,这肌肤,比姐姐我的还要好!哎!平日里用的是哪个牌子的保养品啊?”……某男呆状,第一次有种叫耻辱情绪袭上了心头——他居然被一个还未并笄的小女孩子给调戏了!情景二:“跟了本宫,他日你就是一国之母,光宗耀祖!”某男拦下某女,半带着威胁地喝着。“光宗耀祖这件事,不归臣管,你去找别人吧!”轻弹去不知何时落在肩膀上的树叶儿,微微一笑,“时辰不早了,臣得回府休息了!”情景三:“你想从这游戏中退出?”媚眼一抛,却让人不寒而颤。“我还有权力说不吗?”某女惨淡一笑,带着狡黠,“既然是你将我带入这游戏中,你怎么可以置身事外?所以,我们成亲吧!”情景四:“……新娘请下轿!”第一声,无人答应……“请新娘下轿!”第二声,还是无人答应……“请新娘子下轿!”直到第三声时,轿里忽地传来慵懒的声音,“呀!我怎么睡着了?四儿,现在什么时辰?为何迎亲的轿子还不来?”————〖精采多多,敬请期待。〗————懒人系列:总裁的懒妻帝君的懒后懒凰天下风流佳人系列:风流女画师新坑:轻松+现代+都市+网游+青梅+竹马=恋上恶男友情链接:逍遥王爷的穿越妃本色出演绝焰煞神
  • 原来会幸福

    原来会幸福

    青春是一道伤痕,潮湿了我们稚嫩的记忆。我们不停寻找,不忍流泪,却画不住音符的伤悲。我们追梦,我们执着,我们倔强的在泪水中微笑,却原来,只不过是短暂的梦想,清醒的真实。到底是我们太傻,还是我们太残忍?这么浪费,一场本该单纯的青春。“喂,如果当初我们不曾相遇,你会不会爱上别的女孩?”一个可爱的女孩问着一个天使般男孩,男孩看着女孩,若有所思的想了想,然后轻轻的说:“会。”看着女孩有些失望的脸,男孩轻抚着女孩的脸,笑着解释:“但是不会那么幸福!”女孩笑着主动吻上男孩:“我可能不会爱上别人,因为你是我唯一的幸福!”
  • EXO之血族禁忌

    EXO之血族禁忌

    她是高贵的血族巫女,却被人类视为妖女。一场阴谋签订的契约使她和他们绑定在一起。尽管血族与人相恋是禁忌,但他们还是义无反顾的爱了。经历了许多之后,拨开重重迷雾,她会发现什么?真相,到底是什么?
  • 穿越娇妃,冷王太霸道

    穿越娇妃,冷王太霸道

    一朝穿越,她竟然成了王妃冷王霸道处处针对她她步步为营讨取冷王欢心奈何王府中暗流涌动陷阱剥夺她绝地反击,誓要与那些陷害她的人斗争到底为了计划成功她对冷王趋炎附势谄媚卖笑殊不知却让冷王一点点的爱上了她
  • 浪漫生物纪

    浪漫生物纪

    “我喜欢你。”“我……我有女朋友了。”“……什么?……你居然敢给我有女朋友?!”此话一出,满室清冷中更见寂静,只剩苍蝇的嗡嗡嗡……嗡……“下次——有机会——介绍你、的、女、朋、友给我——认识。”有些事,她要好好计划计划。
  • 穿越之狐妖冷王妃

    穿越之狐妖冷王妃

    什么?!有没有搞错?别人穿越都是绝世美颜,穿越过来要不就是官宦小姐要不就是公主格格,为毛我流落街头,还.....这么丑?竟然还以给王爷下药罪被通缉?!老天你究竟要不要人活!我苏可儿作为一个暗影杀手绝不屈服!--情节虚构,请勿模仿
  • 外星女孩是我们的朋友

    外星女孩是我们的朋友

    鸳鸯点错,一个外星女孩与地球的三个普通女孩做了好朋友,她们也认识了心仪的男生。好事不长久,她离开了他。。。。。。
  • 婚姻落满尘埃

    婚姻落满尘埃

    七零后的人,在八零后九零后眼里已经老了。他们一头挑着日出,一头挑着夕阳。多尴尬的年龄啊。七零后的人,都把爱当成信仰。他们只想有一个人,成为自己的依靠,给自己一个家,让自己有归属感。可是就这样小小的愿望,也在时间的磨砺中,碎成一地的玻璃渣渣。七零后的婚姻,就像落满尘埃的房间,太辛苦。