“太空油罐车”可给卫星“加油”
与地面上行驶的汽车一样,在太空中运转的卫星也需要燃料。即使是在地球静止轨道上运行的卫星,也不是完全静止不动的。除了受到地球引力,还会在月球、太阳的引力作用下,逐渐飘离原有轨道。卫星必须定期利用自身携带的燃料产生推力,把自己固定在特定的轨道位置上运行。
卫星在发射的时候,通常会一次性携带十几年寿命的燃料。进入太空后,燃料越用越少。燃料耗尽之时,就是卫星寿命结束之际,燃料的储备直接决定着一颗卫星的使用寿命。如果能在太空中给卫星加油,无疑将会大大延长卫星寿命。
在本届中国航展亮相的“补加服务”飞行器,由航天科技集团八院独立设计研制,专职从事燃料“上门补加服务”,在太空中给卫星加油不再是梦想。
据八院805所设计师介绍,“补加服务”飞行器可一次性携带1.3吨燃料,占自身重量的52%,堪称一辆“太空油罐车”。对于一颗“急需救助”的卫星来说,只需补加50kg燃料,卫星就可以延长大约一年的寿命,这与重新发射一颗静止轨道卫星的造价相比,成本可大约降低35%。
如何在茫茫太空中精准找到需要加油的卫星?在轨补加飞行器的前端,装有雷达和相机组成的导航系统,可使其具备“自动驾驶”的功能。当收到燃料短缺的卫星发出的求助信号,飞行器将在地面调度系统的导引下,到达卫星的后方,利用导航系统自主跟踪并接近卫星。在到达距离卫星大约2米以内时,在机械臂的配合下,实现与卫星补加口的紧密连接,将燃料输送给卫星。
为顺利实现太空加油,“太空油罐车”还需要与卫星的精准对接。此次与补加飞行器一起首次亮相的停靠补加装置,是飞行器执行在轨补加任务的关键技术,也是我国首个应用于卫星的新型对接机构。停靠补加装置分为主动端和被动端,主动端安装在补加服务飞行器上。补加任务期间的所有动作,均由补加服务飞行器上的主动端完成。在发射前,卫星仅需配置一个标准化被动端口,即可实现后续在轨运行期间的补液、补气、补电等多种类型补加服务。 |