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失蹤25年的衛星再次被發現,為何科學家卻高興不起來?

作者:璀璨科學

衛星、探測器、飛船之類的航天器設計、制造都非常困難,再加上發射這些航天器需要用到大推力的運載能力,是以整個航天器的成本是非常高的,世界各國都會非常珍惜這些航天器,很多衛星、探測器都是超預期運作的,也就是實際的使用壽命會比設計壽命長很多。雖然我們都希望那些衛星服務我們的時間能夠長一些,但是有一些衛星在失聯很多年後再次被發現的情況下,科學家卻高興不起來,這是怎麼回事?

失蹤25年的衛星再次被發現,為何科學家卻高興不起來?

失蹤25年的衛星再次被發現

1974年4月10日,美國發射了一顆“紅外校準氣球”(S73-7)的衛星。這顆衛星的尺寸很小,它的直徑大約隻有66厘米,在發射升空後就進入到一個約800公裡高的圓形軌道運作。

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按照設想,這顆衛星在進入軌道後需要充氣,然後艙外遙感裝置的校準目标,但是沒有成功,最後這顆衛星就消失得無影無蹤了。喬納森・麥克道威爾是哈佛-史密森尼天體實體中心的天體實體學家,他表示,在70年代和90年代,這顆 衛星都曾經被雷達追蹤到,但是在90年代後就再也沒有它的蹤影,直到今年4月份才再次被發現。這顆消失了25年的外星再次被發現,人類卻高興不起來。

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雖然我們都希望衛星運作時間長一些,發揮更多的作用,但是這顆衛星已經是50年前的産物,各方面的技術都已經遠遠落後于時代了。最重要的是,在半個世紀前發射的這顆衛星現在其實已經沒法正常使用,之是以再次發現它,并不是它再次傳回資料,而是被雷達發現。這也就意味着這顆衛星早就已經變成了真正的太空垃圾。

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自從人類進入航天時代以來,我們已經先後發射了大量衛星、探測器、空間望遠鏡、飛船之類的航天器到太空,目前在近地軌道上已知的人造物體數量已經超過2萬個。而且随着世界各國繼續發射衛星、探測器之類的航天器到太空,近地軌道的人造物體數量還會更多。

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現在人類比較擔心的事情可能就是星鍊衛星了。按照SPaceX公司最初的設想,他們計劃部署一個由約1.2萬顆衛星組成的“星鍊”衛星網絡,後來SPaceX又提出計劃再部署3萬顆衛星,一共組建成由4.2萬顆衛星組成的衛星通信系統。如果星鍊衛星系統最終建成的話,那在近地軌道将會有幾萬顆衛星在環繞地球飛行。這對于其他的航天器來說無疑是緻命的威脅。

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因為這些衛星的飛行速度很快,運作時間也比較長,每個航天器都需要有一個運作軌道,越來越多的衛星發射升空,導緻外太空的軌道資源日漸緊缺。在運作過程中,這些衛星可能還會發生碰撞,而一旦出現衛星碰撞的情況,對其他的航天器來說威脅就更大了。

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因為這些衛星如果發生碰撞的話,巨大的能量足以将這些衛星摧毀,變成無數個小碎片。這些小碎片四處飛散,就相當于無數的“彈片”朝着其他的航天器飛來。

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如果其他的航天器躲避不及,又可能會被這些高速飛來的碎片擊中而被摧毀,再次變成大量的碎片。這樣一來,太空中就出現越來越多的太空垃圾了,航天器可能就沒法確定安全運作了。

失蹤25年的衛星再次被發現,為何科學家卻高興不起來?

說到星鍊衛星,相信很多朋友都還記得在2021年7月1日和2021年10月21日,中國空間站曾經進行了2次變軌機動,之是以進行變軌的原因就是SPaceX公司的2顆星鍊衛星擅自改變軌道,威脅到了中國空間站的安全。

失蹤25年的衛星再次被發現,為何科學家卻高興不起來?

雖然對于我們來說,空間站進行機動變軌躲避星鍊衛星并不是什麼難事,在技術層面是可行的,但是這樣的情況也會對我們的空間站造成一定的損失。

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雖然沒有發生事故,但是空間站在進行變軌機動時,需要使用到飛船、空間站上的發動機,這個過程中需要消耗很多燃料。即使我們的空間站上已經使用到了更加先進的霍爾推進器,但是在緊急變軌過程中主要還是使用到普通的化學推進劑推進器。

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這其實就是“燒錢”,因為空間站内的推進劑并不是很多,雖然變軌一次、兩次不會消耗很多燃料,但這些推進劑是不可再生的物資,當空間站頻繁進行機動變軌後,空間站的燃料就少了,就不得不發射貨運飛船進行補給。

失蹤25年的衛星再次被發現,為何科學家卻高興不起來?

特别是星鍊衛星的數量越來越多的情況下,未來可能還會出現更多類似的情況,空間站進行機動變軌來規避星鍊衛星的情況可能會成為常态化的事情。

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一顆北鬥衛星“離奇”消失

雖然近地軌道的衛星數量越來越多,未來太空垃圾的數量也會越來越多,但并不意味着我們就完全沒有應對的手段。事實上,現在科學家們都已經非常重視太空軌道資源的保護了,是以現在很多航天器其實都有特殊的設計,在達到使用壽命之時,這些航天器就會受控再入大氣層燒毀。

失蹤25年的衛星再次被發現,為何科學家卻高興不起來?

例如給空間站補給物資的貨運飛船就是這樣,不管是大陸的天舟貨運飛船,還是俄羅斯的進步号貨運飛船,在完成物資補給後,就會從空間站組合體撤離,然後帶着來自空間站内的各種垃圾、廢棄物重返大氣層,然後在大氣層中燃燒殆盡化為灰燼,隻有少量沒法完全燃燒殆盡的殘骸會掉入大海。其他的一些衛星其實也是這樣,可以受控再入大氣層化為灰燼。

失蹤25年的衛星再次被發現,為何科學家卻高興不起來?

除此之外,太空“清道夫”未來可能也會上線。在2009年4月14日,大陸發射了北鬥二号G2衛星,這顆衛星在失效後就一直在近地軌道飄蕩。在2021年10月24日,大陸發射了一顆名為“實踐21号”的空間碎片減緩技術試驗驗證衛星。在2022年1月22日,實踐21号衛星成功捕獲了這顆失效的北鬥衛星。

失蹤25年的衛星再次被發現,為何科學家卻高興不起來?

當實踐21号衛星成功捕獲北鬥二号G2衛星後,啟動了自身的發動機進行變軌,從原先的軌道不斷提升軌道高度,在2022年1月26日,實踐21号衛星在非洲上空與北鬥衛星分離,将這顆失控的北鬥衛星送到了“墓地軌道”。在完成這一次任務後,實踐21号衛星再次變軌,傳回到地球靜止軌道。

失蹤25年的衛星再次被發現,為何科學家卻高興不起來?

當時這一個事情引發了世界範圍的廣泛關注,因為這實在是太強大了。要知道,這些衛星在近地軌道的飛行速度相當快,接近地球的第一宇宙速度,在這麼快的飛行速度下,實踐21号衛星能夠捕獲另一顆衛星,還能将捕獲到的衛星脫離到更高的軌道,然後将捕獲到的衛星“丢”到“墓地軌道”,在完成任務後,實踐21号衛星還能繼續變軌傳回軌道。這看起來真的很不可思議。

失蹤25年的衛星再次被發現,為何科學家卻高興不起來?

從表面來看,實踐21号衛星這次“抓”走的是大陸一顆失效的衛星,是進行了一次太空垃圾的清理試驗,但背後的技術卻讓很多國家都感到震驚。因為實踐21号衛星能夠捕獲失效的北鬥衛星,理論上也可以捕獲那些仍在正常運作的衛星。

失蹤25年的衛星再次被發現,為何科學家卻高興不起來?

最重要的是,實踐21号衛星在捕獲一顆衛星後還能變軌傳回軌道,這意味着它或許可以進行多次這樣的操作,多次捕獲衛星,直到它的燃料耗盡。

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