會員登錄
版權歸原作者所有，如有侵權，請聯(lián)系我們
在很多人的印象中，衛(wèi)星入軌似乎很簡單，與火箭正常分離后就“水到渠成”了。其實，衛(wèi)星抵達目標軌道的過程一般分為兩種方式。
第一種是直接入軌，也就是大眾熟知的由火箭直接把衛(wèi)星發(fā)射到預定軌道。第二種是間接入軌，先由火箭把衛(wèi)星發(fā)射到高度較低的停泊軌道上，衛(wèi)星再啟動自身的發(fā)動機加速，最終進入預定高度的目標軌道。在這個過程中，衛(wèi)星一般會實施所謂“霍曼轉移”，即在橢圓轉移軌道的近地點和遠地點分別開機加速。
衛(wèi)星為什么要選擇間接入軌？想要弄懂這一點，就需要比較兩種入軌方式的優(yōu)缺點。
衛(wèi)星如果選擇直接入軌方式，會更加快捷。雖然在整個過程中，火箭幾乎都處于動力飛行狀態(tài)，要消耗大量推進劑，但由于衛(wèi)星不必開機工作，可以節(jié)省星載推進劑，進而實現(xiàn)衛(wèi)星的小型化、輕型化，并延長在軌壽命。
相比之下，選擇間接入軌方式時，火箭只需將衛(wèi)星運送到較低的軌道，消耗推進劑較少，那么在相同的起飛質量下可以運送更多有效載荷。不過，由于衛(wèi)星需要開機工作，對推進劑的需求大增，而且入軌時間較長，面臨更大的風險。
比如，衛(wèi)星的操作和控制會比較復雜，兩次開機的點火時長和點火時間都要提前計算好，推力大小和方向需精確控制，長時間的轉移軌道飛行中還要對衛(wèi)星的姿態(tài)、供配電、熱管理等進行精確管理。
這方面，失敗的教訓并不罕見。2月底，美國SpaceX公司發(fā)射了首批“迷你版”第二代星鏈衛(wèi)星。按計劃，這些衛(wèi)星先被送到高度約370公里的軌道，數(shù)天后開始機動提升軌道。然而，衛(wèi)星軌道轉移飛行出了問題，各自的軌道高度逐漸以不同的速度下降，被迫在340～360公里的軌道高度之間“重復測試”，至少2顆衛(wèi)星再入燒毀。
獵鷹 9火箭末子級攝像機拍攝的火箭與第二代星鏈“迷你版”衛(wèi)星在太空即將分離的照片。（來源：SpaceX公司）
那么，衛(wèi)星采用直接入軌或間接入軌，哪種方式更好？這其實是由任務需求決定的。如果執(zhí)行緊急發(fā)射或太空救援任務，必須爭取時間，那么衛(wèi)星采用直接入軌方式就比較好。如果任務時間充裕，追求將更多、更重的有效載荷送入太空，且團隊對衛(wèi)星產品的可靠性有信心，那么不如留給衛(wèi)星自主爬升的表現(xiàn)機會。（作者：鄭雄）
歡迎掃碼關注深i科普！
我們將定期推出
公益、免費、優(yōu)惠的科普活動和科普好物！
深圳市龍華區(qū)玉翠社區(qū)高坳新村小廣場
