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在太空中人造卫星是不是一次性的?它们又该如何维修?

发布日期:2019-11-24 02:34   来源:未知   阅读:

  互联网,电视和广播的过剩,GPS,空中交通管理,天气预报......如果说人造卫星带给我们的好处能列一张清单的话,那这些只是那张清单的开头罢了。毫不夸张的说,现代工业化生活的结构之所以完美无缺,要归功于环绕地球数百公里的巨大人造卫星。我想说的是,尽管我们已经适应了他们的存在,人造卫星着实对我们十分重要。

  自从第一艘人造卫星:人造卫星一号发射之后,众多人造卫星也被发射了到了环绕地球的轨道。当然,其中一些人造卫星到现在还是可以运作的。然而,如果这些人造卫星出故障了怎么办?而且那一个小小的零件会破坏整个卫星怎么办?故障可以被修复吗?如果可以,成功的可能性有多大?

  首先,人造卫星就不可以维修,换句话说,它们的设计方式就是,如果坏了,就不能维修。为了确保它们真的不用维修,制造者在设计之初就要考虑到各种各样的情况。在完成人造卫星的设计之后,它们需要在不同的环境和刺激进行测试,看它们有没有承受外太空中严酷环境的能力。

  即使是制造出了一个完美的卫星(这当然不可能),下一步,也就是最重要的一步,就是将它发射到相应的轨道。这一步需要大量的基础设施,只有国立强盛的国家才能支付的起。你可能已经猜到了,将一个卫星发射到正确的轨道是需要花很多钱的,所以工程师们都在尽最大的努力确保人造卫星从地球到外太空这一过程是顺利的。

  然而,尽管经受过那么多测试和检查,人造卫星还是会报废在外太空。发射上千颗人造卫星,只有几百个可以运行,手机最快开马现场直播开奖记录,这就意味着太空中还有很多报废的卫星一直在相应的轨道呆着。事实上,这些报废的卫星占了很大一部分会产生负面影响的“太空垃圾”。

  有时候,一颗卫星的部件可能会坏,但是这不会让整颗卫星报废。只要没有一些功能性的故障,一切仍然会正常运转,直到它彻底坏掉的那一天。

  阿德罗斯一号,一颗日本卫星。当它的太阳能电池板阵列遭受结构损伤时,它的使命便终结了。

  然而,这并不意味着如果人造卫星的部件坏掉了,它们的命运都是相同的。像哈勃望远镜和国际空间站这样有巨大科研价值的卫星,如果任何部件出了故障,都会被及时修理。比如说国际空间站(ISS);这就是一个太空实验室,里面一直都会有几名宇航员和学者。这种地方几乎不可能出故障,即使有,这个也不能轻易废弃。所以,当故障出现时,技工和专家就会立即被送到这个太空实验室。他们乘坐的宇宙飞船会靠近卫星,执行空间对接操作(将航天飞机与卫星连接)并进行必要的维修。

  如果卫星出现故障,没有大量的钱,我们平常人根本做不了什么。维修队(人和机器人都有)会的任务可操作性会更强,如果有足够的燃料和往返的交通工具。幸运的是,目前就有一些相关的维修项目:再充燃料和卫星保养工作都再进行。

  Vivisat是美国太空公司和ATK公司各占一半股份的合资企业,专门提供在轨卫星寿命延长和保护服务。它使用一辆MEV或任务扩展车,连接到有关卫星,为其提供服务,提供推进力,并在必要时追加高度。Vivisat计划在2018年发射其首个MEV。

  美国国防部高级研究计划局(DARPA)正在运作的“凤凰”(Phoenix)项目,旨在展示和开发新的卫星组装体系结构和运载系统。它的任务基本上就是在轨道上组装卫星,以及报废旧卫星,减少太空垃圾。

  美国宇航局戈达德太空飞行中心的卫星服务能力办公室一直在开发一个名为RRM的项目,该项目在国际空间站进行了测试,并在初级阶段取得了成功。简而言之,RRM是国际空间站的一个多方技术演示,目前正在测试修复和补充轨道卫星燃料的某些技术和工具,特别是那些不准备运作的卫星。

  2011年7月12日,美国宇航局宇航员迈克·福瑟姆(图片中心)手持机器人燃料补给任务有效载荷(图片来源:nasa)

  这个任务包括一个RRM模块(基本上是一个被活板覆盖的盒子)和4个装载的RRM工具。我们从地球上远程控制德克斯特,国际空间站的双臂机器人,让它作为技术人员,前往RRM模块,使用RRM工具对损坏的卫星进行修复。

  这些类型的任务是修复和给报废卫星加油,其中一些卫星有一些小问题。修复这些卫星不仅将使它们能够运作,而且还将大大遏制空间垃圾问题,使未来的空间飞行安全得多。