衛(wèi)星也有“生老病死”
作者:曹靜
發(fā)布時(shí)間:2023-09-04
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近日,長(zhǎng)征四號(hào)丙運(yùn)載火箭將一顆氣象“新星”推向太空。在離地830千米的太空,風(fēng)云三號(hào)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(hào)。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(shè)計(jì)壽命、工作壽命和軌道壽命。設(shè)計(jì)壽命是指設(shè)計(jì)制造時(shí)規(guī)定在運(yùn)行軌道上應(yīng)該達(dá)到的正常工作時(shí)間;工作壽命是在運(yùn)行軌道上正常工作的實(shí)際時(shí)間;軌道壽命則是在軌道上存留的時(shí)間。


比如我國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號(hào)”設(shè)計(jì)壽命為20天、工作壽命為28天、軌道壽命已有53年,而且還會(huì)“活”下去。


經(jīng)常有人問(wèn),不在軌的衛(wèi)星哪里去了?通常的回答是:退休了。因?yàn)樗鼈兊脑O(shè)計(jì)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(zhǎng)達(dá)幾十年。

1999年5月10日,我國(guó)第一顆業(yè)務(wù)型氣象衛(wèi)星——風(fēng)云一號(hào)C星成功發(fā)射,這顆“爭(zhēng)氣星”打了風(fēng)云衛(wèi)星的首個(gè)翻身仗,不但吉祥地在太空畫了一條“中國(guó)龍”,而且成為名副其實(shí)的第一顆長(zhǎng)壽星,最后還為中國(guó)太空實(shí)驗(yàn)貢獻(xiàn)了生命。


在風(fēng)云一號(hào)C星成功發(fā)射后,其后的15顆風(fēng)云星不但都達(dá)到了設(shè)計(jì)壽命,還都遠(yuǎn)超了設(shè)計(jì)壽命,均被國(guó)際組織列入正常業(yè)務(wù)星系列,它們一個(gè)個(gè)比著健康長(zhǎng)壽、比著長(zhǎng)本領(lǐng),尤其是風(fēng)云四號(hào)A星和B星兩姐妹“想世界不能想,做世界不能做”,部分技術(shù)跑進(jìn)國(guó)際先列。


衛(wèi)星“生病”也進(jìn)“醫(yī)院”

像人會(huì)生病一樣,衛(wèi)星也會(huì)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(wù)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(yáng)風(fēng)暴?。挥行┦且馔?,如被碰撞、被擊碎等。


如果老了不能堅(jiān)持正常工作,衛(wèi)星也會(huì)退休,但沒(méi)有特別硬性的退休年齡。個(gè)別衛(wèi)星在退休后還會(huì)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?gòu)亩溥M(jìn)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(jìn)行“天葬”。


我國(guó)衛(wèi)星的“總醫(yī)院”在西安衛(wèi)星測(cè)控中心。那里的長(zhǎng)管機(jī)房里,有一群技術(shù)人員365天每天24小時(shí)分分秒秒地監(jiān)測(cè)衛(wèi)星狀態(tài),也被稱作“衛(wèi)星醫(yī)生”,他們負(fù)責(zé)我國(guó)幾百顆衛(wèi)星在軌運(yùn)行衛(wèi)星動(dòng)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(duì)衛(wèi)星“望聞問(wèn)切”;有“西醫(yī)”,可以用“飛刀”遠(yuǎn)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(yuǎn)、路再長(zhǎng),電話一響必須馬上到現(xiàn)場(chǎng)”是“衛(wèi)星醫(yī)生”真實(shí)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(shí)現(xiàn)超期服役,遠(yuǎn)超出了設(shè)計(jì)壽命。


衛(wèi)星延長(zhǎng)壽命不是難事


其實(shí),想讓衛(wèi)星少生病、壽命長(zhǎng),無(wú)外幾個(gè)因素:一是保證“基因”好。在衛(wèi)星制造時(shí),從元器件選用到單機(jī)、分系統(tǒng)、全系統(tǒng)都要質(zhì)量杠杠的,設(shè)計(jì)、材料、工藝等每個(gè)細(xì)節(jié)都不能馬虎。


二是保健保養(yǎng)好。衛(wèi)星長(zhǎng)壽的一個(gè)關(guān)鍵“秘籍”是在軌維護(hù)要保養(yǎng)好?!靶l(wèi)星醫(yī)生”會(huì)借助傳感器對(duì)衛(wèi)星進(jìn)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(jìn)行在軌維護(hù)和調(diào)姿等。


三是創(chuàng)新服務(wù)好。隨著技術(shù)不斷進(jìn)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(jī)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(zhǎng)幾年壽命真不是難事。


但凡質(zhì)量好、貢獻(xiàn)大的衛(wèi)星和身體好的人非常相似:

“昨夜西風(fēng)凋碧樹(shù),獨(dú)上高樓,望盡天涯路”此第一境也,即立目標(biāo)、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(biāo)持之以恒地奮斗,遇到天大的困難和病痛,都堅(jiān)持去追尋自己的夢(mèng)想,哪怕為之而憔悴也甘愿奉獻(xiàn)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(dāng)真正完成自己一生的夢(mèng)想回首發(fā)現(xiàn),自己一直尋找的是實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想的過(guò)程?。

每顆星和每個(gè)人一樣,都以它特有的足跡,飛揚(yáng)在自己的生命篇章里。作為獨(dú)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(dú)特意義。

(作者系中國(guó)衛(wèi)星氣象領(lǐng)域科學(xué)傳播專家、正高級(jí)工程師)



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