飘了54年!中国最伟大“游子”东方红一号,为何不用天宫带回家?
更新时间:2024-11-18 20:22 浏览量:6
“东方红一号”是我国第一颗人造卫星,它于1970年4月24日顺利发射升空,同时,在太空中播放了歌曲《东方红》,向航天界昭告了中国的到来。
在太空中运行了28天之后,“东方红一号”的寿命到达了极限,电池和设备能量已耗尽,无法运作,只能宛如“遗弃物”一般,静静漂浮在太空中。
如今的中国航天技术迎来了天翻地覆的变化,天宫空间站已建成,能否使用机械臂将这个新中国“第一卫星”接回家呢?
1970年4月24日,全国人民敲锣打鼓,欢天喜地地迎来了一个特殊的日子——东方红一号,从酒泉卫星发射中心安全发射升空。
它由长征一号运载火箭送入近地点441公里、远地点2368公里、倾角68.44度的椭圆轨道,采用20.009兆周的频率播放音乐《东方红》。
它的主要任务除了在太空中播放《东方红》这首代表中国的音乐,还有进行卫星技术试验、探测电离层和大气层密度。
尽管功能非常少,却标志着我国自此开始进入航天新纪元,成为继苏、美、法、日之后独立掌握人造卫星技术的国家,拉开了中国人探索宇宙的序幕。
东方红一号的设计寿命为20天,实际运行时间为28天,短短的寿命却倾注了科学家们12年的研究心血。
在1957年,前苏联发射世界上第一颗人造地球卫星斯普特尼克一号,迎来全世界瞩目,科学家们对宇宙的探索热情被点燃。
熊熊烈火烧到了中国的土地上,中国科学家们暗暗发誓:中国也必须有自己的卫星!
1958年,中国正式启动人造卫星的预研计划,确立了“581”任务。自此,科学研究先辈们开启了一系列艰苦卓绝的征程。
当时的国际环境错综复杂,航天技术又处于绝密封锁,生活条件艰苦,设备简陋,许多东西都需要从零探索。
以沈永奇为代表的无数科学家们昼夜颠倒,不辞辛苦,在夹缝中开辟出了一条中国航天梦。
当时的航天领域是以前苏联和美国为主导,这两个国家几乎全面封锁了航天技术,中国科学家们却在这样紧张恶劣的条件下创造出了东方红一号卫星,所代表的不光是技术的提升,还有中华民族顽强不息的精神力量。
在1982年10月24日,科学家们在南太平洋上空观测到东方红一号,其轨道依然清晰可见。尽管功能已然丧失,但它仍旧坚守着自己的岗位。
消息一经传出,科学家们便有了回收东方红一号的梦想。2021年4月29日,中国空间站核心舱“天和”卫星成功发射,与“东方红一号”擦肩而过。
这一激动人心的画面被相机定格,像极了长江后浪推前浪,令人激动万分。同时,人们也提出了一个有趣的假设——能否用天宫空间站回收东方红一号?
东方红一号在1970年5月14日停止发射信号,至今已过去54年,仍在原有轨道上继续运行。
根据美国空间监测网的数据来看,东方红一号卫星的轨道高度平均每年下降1.5千米,预计将在2026年左右会坠入大气层并销毁。
但是,有部分专家持不同意见,认为即使再过一千年,东方红一号也不会坠毁。这是因为卫星在轨道上的运行不需要能量,卫星的轨道高度和倾角也使得它能够长期保持在轨道上。
东方红一号在宇宙中漂泊了这么多年,带它回家一直是中国科学家的梦想和浪漫。但是,为何这一梦想一直没能实现呢?
首先是由于技术问题的限制。在东方红一号卫星的时代,回收技术并不成熟,航天技术也十分有限,将已经失去动力运行的卫星回收是一件十分困难的事情,在此期间未能得到有效突破。
再者,回收卫星需要用到大量的资源和成本,这对于当时的技术和经济条件来说无疑是一个重大难点。国家需要用到钱的地方还非常多,难以将大量人力物力投入进已经过时的航天卫星中去。
卫星在轨道上的运行并不需要能量,因此就算丧失了功能和电力,它依然可以在轨道上平稳运行。也许是出于这个考虑,科学家们一直没有对东方红一号展开“救援”,可能需要等到一个技术成熟的合适时机,再接它回家。
如今的中国航天技术已经不可同日而语了,天宫空间站的建成把中国航天领向了另一个新的高度,开辟了航天新历史征程。
当初没有回收东方宫一号,是由于种种技术和经济上的限制。现在,我国的航天技术飞升,又有了天宫空间站的保障,以及全球第二大经济体的强大实力,可以完成梦想回收东方红一号,播撒中国人的独特情怀吗?
然而,理想很丰满,现实很骨感。如果将东方红一号接入天宫空间站,需要用到太空机械臂将其捕捉下来,这就要面临很多困难和风险了。
我们要知道,太空机械臂的主要功能是执行空间站的建造、维护和实验等任务,并不是用来捕捉正在飞行的卫星。
机械臂是一种十分精密的仪器,如果强行用它来捕捉飞行物,可能会造成其损坏,得不偿失。
就算不去考虑其坚固性和安全性,它的速度也是一个很大的问题。机械臂的运行速度十分缓慢,空载时的移动速度仅为0.3米/秒,满载是更是仅有0.02米/秒了。
面对高速行驶的东方红一号,机械臂心有余而力不足,只能干瞪着它往前跑,自己却怎么追也追不到。
科学家们提出了,计算好东方红一号的运行轨道及时间,提前派出机械臂在那里“守株待兔”,等到它过来的时候将它一把抓住不就好了吗。
而当一个低速物体面对一个高速行驶的物体时,是很难精准捕捉到它,将它抓住的。就算能够精准捕捉到它,将它抓住,也很有可能会被突如其来的强大速度甩飞出去。
那要是设计了强力的抓手紧紧抓住东方红一号呢?是不是就解决问题了?当然不是,这样做的结果很大可能就是机械臂被其拖着跑,再失去一个机械臂到茫茫宇宙中。
第二个难点就是轨道高度的问题。中国空间站与东方红一号的轨道高度并不是恒定不变的,他们按照各自的轨道运行,最接近时也相差了51.8公里。
这个距离看似不远,开车的话用不了多久也就到了。可在太空中,想要拉进这样的距离,就需要“天和”核心舱变轨到“东方红一号”的轨道上,这个过程中消耗的大量能量甚至可能超过其本身的重量。
另外,轨道倾角也是一大问题。“天和”核心舱的轨道倾角为41.58度,而“东方红一号”的倾角为68.4263度。
看似相差不大的角度,想要让它们位于同一水平面,需要进行多次变轨操作。这考验技术工作人员极大的操作性,同时会消耗大量的能量,有很大风险,甚至磨损发动机的寿命。
就算用尽九牛二虎之力将两者的倾角调至同一平面,也很难实现同步飞行。“天和”核心舱绕地球一圈的时间为92.2分钟,而“东方红一号”却需要114分钟,两者速度相差较大,因此很难实现同步飞行。
机械臂抓不住,“天和”核心舱无法带回,难道就没有其他方法带回“东方红一号”吗?
从理论上来说,还是有办法的。
有一种专门为老化卫星提供燃料或将它们清理的“轨道延寿卫星”,他们拥有灵活的机械臂,调整自身轨道及速度,与“东方红一号”实现飞行同步并精准捕捉。
还有一种办法是使用“太空渔网”将“东方红一号”打包带回天宫空间站附近。
这种渔网使用特殊的金属或塑料制成,通过计算,将卫星发射到“东方红一号”附近,然后张开,形成一张大网,将其包裹住。
利用自身的动量和重力,将“东方红一号”裹在网里,拖拽到指定位置。这种方法更为简单便利,适用于处理太空垃圾。
回收性价比无论用以上哪种方法回收“东方红一号”,都需要大量的人力物力资金投入,如果仅仅是把它拉回来留作纪念,是非常不值得的。毕竟,让它一直飞行在太空中,也算是一种纪念方式了。
但如果是出于对卫星捕捉技术的测试等项目安排,我们完全可以借此机会将“东方红一号”带回祖国,也算是完成一个心愿了。
那么,将它暂时留在太空中会不会成为太空垃圾?这个问题暂时还不用太过担心。据专家预测,“东方红一号”在太空中漂泊的时间还会很长,轨道路线暂时不会与其他航天体发生碰撞而导致坠毁。
它会一直在太空中,作为中国航天的一颗古老卫星,照亮着新星的前路。
“东方红一号”作为我国第一颗人造卫星,拉开了中国航天史的序幕。虽然功能很少,使用时间很短,却倾注了科学家们的大量心血,有着非凡的意义。
如今,在太空中漂泊了54年,依然在继续漂泊。现有技术能否将其带回还需要实验,如非必要,不会对其采取专门的回收。
“东方红一号”至今仍旧按照它的运行轨道,坚守着自己的岗位,看着华夏儿女绽放光彩。