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中国成功实现在轨道上卫星间燃料补充
6月25日,我国发射成功的长征七号运载火箭除了是该型的首次试射之外,上头还携带了一个名为“天源一号”的试验型轨道燃料补充卫星,实地验证在轨道中补充液态和气态燃料可行性。人造卫星一个很有趣的特性,就是载荷每增加一点点的重量,下面就要增加大把的额外火箭燃料来把卫星升到相同的轨道。这不仅意味着更高的发射成本,而且有可能要为了这额外的重量增加助推器或其他结构,大幅增加发射出错的可能性。因此,发射到太空是需要极度斤斤计较的事,任何一点重量都是能省则省。
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另一方面,人造卫星一旦发射到轨道后,是需要定时做轨道修正的,不然会因为各种微小的因素(地球重力不均匀、太阳风、上层大气的阻力等)而发生偏移。因为人造卫星必需要携带足够的燃料来维持轨道,但又要控制整体重量不能“超重”,这两项因素加起来,让人造卫星设计面临了两难 -- 油料带多了增加发射成本;带少了一旦没油的话,明明卫星一切功能都正常,但却不得不让它退休,颇为浪费。
一个解决办法,就是设计专门的“加油卫星”-- 这种卫星因为除了加油外没有其他的功能,所以可以携带大量的的燃料升空,然后在太空中为燃料不足,但功能正常的卫星补充燃料,延长它们的寿命。甚至全新发射的卫星都可以“空着油箱”上路,节省发射成本,等到进入轨道后,再由加油卫星把它们“加满”。这种加油卫星的技术只有少数国家拥有,甚至美国都是预备在 2020 年才做类似的试验(不过严格来说太空梭已经做这种事很多次了)。天源一号虽然只是个小规模的尝试,但在技术上可是非常尖端的呢。 未来这些专门的加油卫星甚至可以协助修理,或是转移现有卫星的轨道,让许多老旧的卫星可以在其他地方以别的用途重获新生。这样除了大幅缩减发射成本外,也可以减少太空垃圾的数量吧!
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