直接or間接,衛星入軌哪種方式好?
發布時間:2023-05-09
瀏覽次數:6353

版權歸原作者所有,如有侵權,請聯係我們(men)

在很多人的印象中,衛星入軌似乎很簡單,與(yu) 火箭正常分離後就“水到渠成”了。其實,衛星抵達目標軌道的過程一般分為(wei) 兩(liang) 種方式。

第一種是直接入軌,也就是大眾(zhong) 熟知的由火箭直接把衛星發射到預定軌道。第二種是間接入軌,先由火箭把衛星發射到高度較低的停泊軌道上,衛星再啟動自身的發動機加速,最終進入預定高度的目標軌道。在這個(ge) 過程中,衛星一般會(hui) 實施所謂“霍曼轉移”,即在橢圓轉移軌道的近地點和遠地點分別開機加速。

衛星為(wei) 什麽(me) 要選擇間接入軌?想要弄懂這一點,就需要比較兩(liang) 種入軌方式的優(you) 缺點。

衛星如果選擇直接入軌方式,會(hui) 更加快捷。雖然在整個(ge) 過程中,火箭幾乎都處於(yu) 動力飛行狀態,要消耗大量推進劑,但由於(yu) 衛星不必開機工作,可以節省星載推進劑,進而實現衛星的小型化、輕型化,並延長在軌壽命。

相比之下,選擇間接入軌方式時,火箭隻需將衛星運送到較低的軌道,消耗推進劑較少,那麽(me) 在相同的起飛質量下可以運送更多有效載荷。不過,由於(yu) 衛星需要開機工作,對推進劑的需求大增,而且入軌時間較長,麵臨(lin) 更大的風險。

比如,衛星的操作和控製會(hui) 比較複雜,兩(liang) 次開機的點火時長和點火時間都要提前計算好,推力大小和方向需精確控製,長時間的轉移軌道飛行中還要對衛星的姿態、供配電、熱管理等進行精確管理。

這方麵,失敗的教訓並不罕見。2月底,美國SpaceX公司發射了首批“迷你版”第二代星鏈衛星。按計劃,這些衛星先被送到高度約370公裏的軌道,數天後開始機動提升軌道。然而,衛星軌道轉移飛行出了問題,各自的軌道高度逐漸以不同的速度下降,被迫在340~360公裏的軌道高度之間“重複測試”,至少2顆衛星再入燒毀。

獵鷹 9火箭末子級攝像機拍攝的火箭與(yu) 第二代星鏈“迷你版”衛星在太空即將分離的照片。(來源:SpaceX公司)

那麽(me) ,衛星采用直接入軌或間接入軌,哪種方式更好?這其實是由任務需求決(jue) 定的。如果執行緊急發射或太空救援任務,必須爭(zheng) 取時間,那麽(me) 衛星采用直接入軌方式就比較好。如果任務時間充裕,追求將更多、更重的有效載荷送入太空,且團隊對衛星產(chan) 品的可靠性有信心,那麽(me) 不如留給衛星自主爬升的表現機會(hui) 。(作者:鄭雄)



歡迎掃碼關(guan) 注深i科普!

我們(men) 將定期推出

公益、免費、優(you) 惠的科普活動和科普好物!


聽說,打賞我的人最後都找到了真愛。