提起东方红一号卫星,良多上了年数的伴侣必然会想起那个听到村头喇叭播放来自太空的东方红乐曲,马上彭湃的回忆会敏捷从脑海中涌现出来,因为在那个一穷二白的年月,中国人居然折腾出了卫星,并且还在太空播放音乐,还有什么比这个跟鼓舞人心的?
若是有人告诉您,东方红一号还在天上飞,您会惊奇吗?
2020年3月28日,海说神聊京天文馆名望馆长朱进和海说神聊京四中天文教师叶楠以及国度天文台沙河科普教育基地教师一路,拍下了我国第一颗卫星东方红一号过境海说神聊京的轨迹。
在3月份清凉的海说神聊京夜空中,光污染也覆没不了东方红一号的轨迹,尽管有些暗淡,但它的活动轨迹稳稳地落在了单反相机的CCD中,在夜空中留下了那一抹亮色。
为何50多年了,东方红一号还在飞?
从知名的在轨航天器查询网站LeoLabs查到的信息,东方红一号的的轨道数据为近地址高度432千米,远地址高度为2028千米,轨道倾角为68度,运行宇宙为110分钟,雷达反射直径为1.5米,如下图:
从另一个查询在轨航天器的网站N2YO的数据也是近似,不外轨道数据却有些差别,如下图:
事实哪个才是精确的呢?从维基查到的数据是近地址429千米,远地址2036千米,那么一N2YO的数据才是准确的?其实否则,因为这是东方红一号卫星在1970年4月24日入轨时的数据,此刻轨道数据衰减,远地址已经酿成了2028千米,但近地址却升高到了432千米。
为什么不会失落下来?近地址轨道为何会升高?
卫星在轨运行不需要耗损一滴燃料,因为火箭将其送入轨道时其速度已经达到了第一宇宙速度,此时的引力与“离心力”相等,理论上可以永远运行下去,但现实却会受到近地轨道的空气分子阻力影响,或者地球引力波动(质量分布不均)或者受到太阳风影响高层大气波动而影响高度,轨道难以连结而坠入大气层。
但东方红一号的轨道比力特别,一个大椭圆轨道,近地址达到了429千米,远地址更是高达2036千米,这种轨道在“低空稀薄大气”分子比力密集的区域运行时候短,大部门时候阻力极小,并且东方红一号的质量达到了173千克,存轨能力很强。
而卫星轨道有个很是有趣的现象,我们很少会见到正圆形的轨道,大部门天体或者卫星都带一些椭圆,但这个椭圆的轨道会在阻力以及引力波动与潮汐引力的感化下逐渐趋势于正圆形,而东方红一号的远地址轨道下降会导致近地址轨道抬升,将来它的近地址会继续抬升,远离空气分子比力浓密的区域,这会让它的寿命更久。
天宫空间站已然值班,可否用机械臂带它回家?
东方红一号对我们有很是特别的豪情,这是中国人奉上太空的第一个飞翔器,此刻它还在天上飞,尽管在地面上有一个一模一样的布局星(布局星用于地面的各类试验,验证卫星布局是否合理),但若是能将天上的卫星弄回来,其意义非同小可。
天宫空间站机械臂抓卫星,可以吗?
2021年4月29日,天宫空间站的天和焦点舱发射并当作功入轨,轨道高度为389.2千米,6月17日,神舟十二号发射当作功,第一批航天员入驻焦点舱,为期三个月,10月16日凌晨,神舟十三号发射当作功,第二批航天员入驻,为期6个月。
天和号焦点舱全长16.6米,大柱段直径4.2米,小柱段约2.8米,总重约22.5吨,这个尺寸比国际空间站的任何一个舱段都要大,当然我们最关心的是其焦点舱后方的机械臂,因为它可以拿来抓取“东方红一号”。
天和焦点舱设置装备摆设的机械臂是今朝中国同类航天产物中复杂度最高、规模最大、节制精度最高的空间智能机械系统。其睁开长度为10.2米,最多能承载25吨的重量。其肩部设置了3个关节、肘部设置了1个关节、腕部设置了3个关节,每个关节对应1个自由度,具有七自由度的活动能力
当然它还有一项特技是可以沿着空间站舱壁爬行,从一头“走”到另一头,这个神技的确绝了,一个机械臂即可知足整个空间站的需求,所以用它来抓“东方红一号”,绝对是一点问题都没有!
只是需要开辟一个抓取卫星的装配即可,当然以航天员站在上面,将卫星系留也能达到同样的目标。
轨道差距那么大,如何告竣目标?抓进来放在哪里?
焦点舱有一套离子推进轨道维持装配,用它来变轨理论上也不是不成以,本家儿如果因为离子电推很是节流燃料,它的比冲达到了化学燃料的数倍甚至数十倍。
假如抓到了东方红一号,那么如何将其放回空间站呢?东方红一号卫星的直径为1米摆布,当然不包含天线,莳花家查了国际空间站上的对接口,本家儿要以800毫米直径为本家儿,也就是说直径大约在0.8米摆布。
不外在俄罗斯舱段有一个夹杂对接系统的直径可达1000毫米,也就是1米,这个尺度是APAS-95,据WIKI页面介绍,内部的最大直径可以增添至1.3米,但需要点窜设计,我国的神舟飞船对接系统利用了近似于APAS-89/95的系统,估量尺寸可能差不多。
笔者查不到空间站的对接口规格,但从领会到的信息来看,应该尺寸也近似。让天宫空间站变轨抓取东方红一号卫星,理论上可行,但抓到之后拖不进空间站,不如挂在空间站外面?当然抓到后的目标是带回地球,飞船对接口是同样的规格,放不进去,这倒当作了一个浩劫题。
只能将来加大接口直径,或者开辟空天飞机了,不外尽办理论上是可行的,同时也将耗损大量燃料与时候!但有个问题必需要提醒下,首先空间站轨道和东方红一号轨道倾角相差比力大,另一个是变轨后空间站将会颠末范艾伦辐射带,这会让航天员蒙受的辐射大增,也会影响空间站电子设备犯错的概率,所以这一趟使命实在有些不太好办。








