衛(wèi)星也有“生老病死”
來源:科普時報
作者:曹靜
發(fā)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,風云三號C星正沿著一圈圈經(jīng)線飛轉(zhuǎn),翹首以盼,等待著它的“接替者”。作為一名“勞模星”,它將為自己10年的“服役生涯”畫上圓滿句號。那么,衛(wèi)星也有壽命嗎?


衛(wèi)星有3種壽命

衛(wèi)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。設計壽命是指設計制造時規(guī)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(wèi)星“東方紅一號”設計壽命為20天、工作壽命為28天、軌道壽命已有53年,而且還會“活”下去。


經(jīng)常有人問,不在軌的衛(wèi)星哪里去了?通常的回答是:退休了。因為它們的設計壽命為半年至7年不等;工作壽命為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(yè)務型氣象衛(wèi)星——風云一號C星成功發(fā)射,這顆“爭氣星”打了風云衛(wèi)星的首個翻身仗,不但吉祥地在太空畫了一條“中國龍”,而且成為名副其實的第一顆長壽星,最后還為中國太空實驗貢獻了生命。


在風云一號C星成功發(fā)射后,其后的15顆風云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(yè)務星系列,它們一個個比著健康長壽、比著長本領,尤其是風云四號A星和B星兩姐妹“想世界不能想,做世界不能做”,部分技術跑進國際先列。


衛(wèi)星“生病”也進“醫(yī)院”

像人會生病一樣,衛(wèi)星也會生各種病。有些病是生理性的,如每年春分、秋分不可避免地被日凌干擾;有些是先天不足的,這受到衛(wèi)星的任務類型、成本、元器件與工藝水平好壞等因素影響;有些是后天環(huán)境造成的,如冷熱病、太陽風暴??;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(wèi)星也會退休,但沒有特別硬性的退休年齡。個別衛(wèi)星在退休后還會發(fā)揮余熱。


但有生必有死,衛(wèi)星離軌后,即軌道壽命結(jié)束,可以宣布“死亡”。近地軌道的“巡邏兵”衛(wèi)星一般被減速從而跌落進大氣層“火葬”,靜止軌道的“哨兵“衛(wèi)星則通常被推送至同步軌道環(huán)上空兩三百千米處的墓地軌道進行“天葬”。


我國衛(wèi)星的“總醫(yī)院”在西安衛(wèi)星測控中心。那里的長管機房里,有一群技術人員365天每天24小時分分秒秒地監(jiān)測衛(wèi)星狀態(tài),也被稱作“衛(wèi)星醫(yī)生”,他們負責我國幾百顆衛(wèi)星在軌運行衛(wèi)星動態(tài)監(jiān)管、定期體檢和“病星”治療。


這些“衛(wèi)星醫(yī)生”里有“老中醫(yī)”,能對衛(wèi)星“望聞問切”;有“西醫(yī)”,可以用“飛刀”遠程為“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(xiàn)場”是“衛(wèi)星醫(yī)生”真實的工作寫照。多數(shù)衛(wèi)星有了“衛(wèi)星醫(yī)生”的精心照料后都能實現(xiàn)超期服役,遠超出了設計壽命。


衛(wèi)星延長壽命不是難事


其實,想讓衛(wèi)星少生病、壽命長,無外幾個因素:一是保證“基因”好。在衛(wèi)星制造時,從元器件選用到單機、分系統(tǒng)、全系統(tǒng)都要質(zhì)量杠杠的,設計、材料、工藝等每個細節(jié)都不能馬虎。


二是保健保養(yǎng)好。衛(wèi)星長壽的一個關鍵“秘籍”是在軌維護要保養(yǎng)好。“衛(wèi)星醫(yī)生”會借助傳感器對衛(wèi)星進行在軌故障診斷和健康管理,他們通曉衛(wèi)星的“健康醫(yī)療”和“養(yǎng)生之道”,盡早發(fā)現(xiàn)“疾病”,進行在軌維護和調(diào)姿等。


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


但凡質(zhì)量好、貢獻大的衛(wèi)星和身體好的人非常相似:

“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(wèi)星要干什么很重要;

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

“眾里尋他千百度,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(fā)現(xiàn),自己一直尋找的是實現(xiàn)夢想的過程?。

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

(作者系中國衛(wèi)星氣象領域科學傳播專家、正高級工程師)



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