美国拯救太空望远镜,运输机空射运载火箭,外媒:将送机器人上天
目前全球范围在轨运行的人造卫星里,有大量都存在轨道衰变的问题,随着时间推移轨道高度会不断降低,这次美国的尝试给业界提供了新的解决思路。
这次美国用运输机搭载运载火
箭完成发射,相比使用固定的陆基发射场,整体发射费用要低出不少,运输机本身就能把火箭送到更高的高度。
除此之外运输机还能灵活调整发射位置,可以选在低纬度区域完成发射动作,这一步也能进一步节约发射需要消耗的燃料,压缩整体项目的成本。
这次尝试的核心目标,是已经超期服役多年的雨燕太空望远镜,这款望远镜最初设计的时候,就只给它定了两年的工作寿命。
当年研制这款望远镜的时候,研发团队没有考虑过轨道维持的长期需求,所以整台望远镜根本没有配备自带的推进系统,无法自行调整轨道高度。
得益于这款望远镜本身性能十分优异,它从发射到现在已经稳定工作了20年时间,远远超出了最初设计的两年工作年限。
不过近地轨道上还是存在非常稀薄的大气,这些大气会不断对望远镜产生阻力,长年累月积累下来就让它的轨道高度一再降低。
根据相关航天团队的测算,如果不采取任何人为干预措施,这台望远镜会在今年10月份进入地球大气层,最终在大气层中完全焚毁
。
看到这台望远镜还有很高的科研使用价值,美国国家航空航天局就启动了针对这款望远镜的拯救任务,准备帮它提升轨道高度。
根据外媒放出的公开消息,美国国家航空航天局在7月3日完成了这次拯救任务需要的发射动作,这次发射和常规发射有很大不同。
它没有采用常规的陆基运载火箭发射流程,而是通过l-1011运输机将一枚飞马座xl运载火箭送到高空再完成发射。
这次发射携带的是一台专门执行作业任务的机器人,发射完成后机器人进入了靠近雨燕望远镜的预定轨道,接下来会逐步朝目标靠近。
等到靠近到合适的作业距离后,机器人会伸出自带的机械臂捕获雨燕望远镜,再利用自身携带的推进系统把望远镜送到更高轨道。
机器人自带的推进系统,能很轻松的把望远镜抬升到预定的轨道高度,满足后续长期观测任务的基础运行条件。
按照已经公布的计划,完成轨道提升之后,雨燕望远镜会在600公里高度的轨道上继续执行观测任务,还能稳定运行很多年。
这种拯救航天器延长寿命的模式,其实可以套用在很多因为轨道下降即将报废的人造卫星上,操作得当就能大幅延长卫星的使用寿命。
不过对于美国国家航空航天局来说,这次任务之后他们就没法再开展类似的拯救任务了,因为飞马座xl运载火箭已经全部售罄用完。
这款运载火箭的生产方是美国诺斯罗普·格鲁曼公司,目前所有存量的该型号火箭已经全部消耗完毕,没有新的火箭可以执行同类任务。
其实现在美国还有一台老牌知名太空望远镜,也遇到了和雨燕望远镜一模一样的问题,那就是大家熟知的哈勃太空望远镜。
过去美国还有航天飞机项目的时候,可以让航天飞机靠近哈勃完成维修作业,还能帮哈勃提升轨道高度,解决轨道下降的问题。
现在航天飞机项目已经完全终止,美国不再拥有可执行这类任务的载人航天飞机,哈勃的轨道也因为稀薄大气阻力不断降低。
这次提升雨燕轨道的做法,其实也能用在哈勃太空望远镜上,就是合适的运载火箭找不到现在。
现在摆在这个可行方案面前最大的问题,就是没有合适的发射工具把作业机器人送上预定轨道,整个项目也就无法顺利推进。
这次拯救行动的成功,也让很多航天从业者开始关注卫星延寿的研究方向,毕竟现在入轨的卫星越来越多,全新发射一颗卫星的成本远远高于延寿作业。
很多功能完全完好的卫星,仅仅因为轨道不断下降就被迫报废,其实是很大的航天资源浪费,如果能推广这类拯救模式,能省下大量的航天投入。
当然这类在轨拯救模式也有自身的限制,并不是所有类型的卫星都适合用这种方式回收提升轨道,操作本身也存在一定失败的风险。
比如一些体积过大或者结构特殊的卫星,机械臂很难顺利完成捕获动作,稍有不慎就可能撞击损坏两个航天器,造成更严重的太空损失。
美国这次的成功尝试,也只是给全球航天业界提供了一个可行的发展方向,后续还要更多的试验和调整才能让这种模式走向成熟。
目前各个主要航天大国都在研究在轨服务相关的技术,这类技术不仅能拯救即将报废的卫星,还能在轨维修故障航天器,进一步降低整体航天活动的成本。
这类技术成熟之后,还能帮助清理太空里的报废卫星碎片,减少近地轨道的太空垃圾,对后续长期开展航天活动也有很大的正面意义。
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