衛星也有“生老病死”
來源:科普時報
作者:曹靜
發布時間:2023-09-04
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近日,長征四號丙運載火箭將一顆氣象“新星”推向太空。在離地830千米的太空,風雲(yun) 三號C星正沿著一圈圈經線飛轉,翹首以盼,等待著它的“接替者”。作為(wei) 一名“勞模星”,它將為(wei) 自己10年的“服役生涯”畫上圓滿句號。那麽(me) ,衛星也有壽命嗎?


衛星有3種壽命

衛星不但有壽命,而且還有3種壽命,包括設計壽命、工作壽命和軌道壽命。設計壽命是指設計製造時規定在運行軌道上應該達到的正常工作時間;工作壽命是在運行軌道上正常工作的實際時間;軌道壽命則是在軌道上存留的時間。


比如我國第一顆人造地球衛星“東(dong) 方紅一號”設計壽命為(wei) 20天、工作壽命為(wei) 28天、軌道壽命已有53年,而且還會(hui) “活”下去。


經常有人問,不在軌的衛星哪裏去了?通常的回答是:退休了。因為(wei) 它們(men) 的設計壽命為(wei) 半年至7年不等;工作壽命為(wei) 39天到10幾年不等;但在軌壽命可長達幾十年。

1999年5月10日,我國第一顆業(ye) 務型氣象衛星——風雲(yun) 一號C星成功發射,這顆“爭(zheng) 氣星”打了風雲(yun) 衛星的首個(ge) 翻身仗,不但吉祥地在太空畫了一條“中國龍”,而且成為(wei) 名副其實的第一顆長壽星,最後還為(wei) 中國太空實驗貢獻了生命。


在風雲(yun) 一號C星成功發射後,其後的15顆風雲(yun) 星不但都達到了設計壽命,還都遠超了設計壽命,均被國際組織列入正常業(ye) 務星係列,它們(men) 一個(ge) 個(ge) 比著健康長壽、比著長本領,尤其是風雲(yun) 四號A星和B星兩(liang) 姐妹“想世界不能想,做世界不能做”,部分技術跑進國際先列。


衛星“生病”也進“醫院”

像人會(hui) 生病一樣,衛星也會(hui) 生各種病。有些病是生理性的,如每年春分、秋分不可避免地被日淩幹擾;有些是先天不足的,這受到衛星的任務類型、成本、元器件與(yu) 工藝水平好壞等因素影響;有些是後天環境造成的,如冷熱病、太陽風暴病;有些是意外,如被碰撞、被擊碎等。


如果老了不能堅持正常工作,衛星也會(hui) 退休,但沒有特別硬性的退休年齡。個(ge) 別衛星在退休後還會(hui) 發揮餘(yu) 熱。


但有生必有死,衛星離軌後,即軌道壽命結束,可以宣布“死亡”。近地軌道的“巡邏兵”衛星一般被減速從(cong) 而跌落進大氣層“火葬”,靜止軌道的“哨兵“衛星則通常被推送至同步軌道環上空兩(liang) 三百千米處的墓地軌道進行“天葬”。


我國衛星的“總醫院”在西安衛星測控中心。那裏的長管機房裏,有一群技術人員365天每天24小時分分秒秒地監測衛星狀態,也被稱作“衛星醫生”,他們(men) 負責我國幾百顆衛星在軌運行衛星動態監管、定期體(ti) 檢和“病星”治療。


這些“衛星醫生”裏有“老中醫”,能對衛星“望聞問切”;有“西醫”,可以用“飛刀”遠程為(wei) “病星”治療,做到“手到病除”。


“活再多、事再忙,通訊不能中斷;家再遠、路再長,電話一響必須馬上到現場”是“衛星醫生”真實的工作寫(xie) 照。多數衛星有了“衛星醫生”的精心照料後都能實現超期服役,遠超出了設計壽命。


衛星延長壽命不是難事


其實,想讓衛星少生病、壽命長,無外幾個(ge) 因素:一是保證“基因”好。在衛星製造時,從(cong) 元器件選用到單機、分係統、全係統都要質量杠杠的,設計、材料、工藝等每個(ge) 細節都不能馬虎。


二是保健保養(yang) 好。衛星長壽的一個(ge) 關(guan) 鍵“秘籍”是在軌維護要保養(yang) 好。“衛星醫生”會(hui) 借助傳(chuan) 感器對衛星進行在軌故障診斷和健康管理,他們(men) 通曉衛星的“健康醫療”和“養(yang) 生之道”,盡早發現“疾病”,進行在軌維護和調姿等。


三是創新服務好。隨著技術不斷進步,如果有太空加油站給衛星續燃料,有“太空4S店”為(wei) 衛星提供在軌各種模塊更換,智能機器人在太空中加工、製造、組裝全新的航天器,那麽(me) 衛星延長幾年壽命真不是難事。


但凡質量好、貢獻大的衛星和身體(ti) 好的人非常相似:

“昨夜西風凋碧樹,獨上高樓,望盡天涯路”此第一境也,即立目標、定方向,弄清衛星要幹什麽(me) 很重要;

“衣帶漸寬終不悔,為(wei) 伊消得人憔悴”此第二境也,即朝著目標持之以恒地奮鬥,遇到天大的困難和病痛,都堅持去追尋自己的夢想,哪怕為(wei) 之而憔悴也甘願奉獻一生;

“眾(zhong) 裏尋他千百度,驀然回首,那人卻在,燈火闌珊處”此第三境也,即當真正完成自己一生的夢想回首發現,自己一直尋找的是實現夢想的過程 。

每顆星和每個(ge) 人一樣,都以它特有的足跡,飛揚在自己的生命篇章裏。作為(wei) 獨特的地球或宇宙使者,衛星用盡全身的力氣,留下瞬間輝煌,詮釋了生命的獨特意義(yi) 。

(作者係中國衛星氣象領域科學傳(chuan) 播專(zhuan) 家、正高級工程師)



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