刊登日期 : 24/02/2022
中国的“实践-21号”卫星,2022年初成为世界航天焦点,因为它变身“太空清道夫”,把一颗早已报废的北斗卫星,“拖”到不会危及其他航天器的“坟墓轨道”。“实践-21号”卫星这项技术,为什么令西方高度紧张?
实践-21号进行“空间碎片减缓技术试验验证”
“实践-21号”是2021年10月24日发射升空,进入预定轨道。官方指这颗卫星“主要用于空间碎片减缓技术试验验证”。
这十多个字的官宣有点令人摸不着头脑,但很多专家和航天迷已将之解读为清理太空垃圾,只是这位“太空清道夫”具体要做些什么,当时大家只能想像。
事实上,近地轨道上除了数以千计运作中的卫星外,例如报废的人造卫星、火箭和其他航天器碎片等的太空垃圾,足可用“密密麻麻”来形容。
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报道指出,目前地球轨道上直径10厘米以上的太空垃圾就有3万多个,直径大于1厘米小于10厘米的更有数十万之多,对使用中的卫星,甚至太空站构成危害。正因如此,如何清理太空垃圾早已为科学家们所关注。
话说回来,直到2022年1月底,“实践-21号”的“太空清道夫”工作终于曝光。
美国传媒报道,一间太空监测公司的工程师在研讨会上报告观察结果,指“实践-21号”日前飞近,并且“捕获”因故障而报废多年、早已变成太空垃圾的北斗二号系统的G2卫星,然后一起抬升1.5万公里,将之拖入“坟墓轨道”。完成任务后,“实践-21号”再返回原来的轨道。
美国传媒:实践-21号“发挥太空拖船的作用”
“坟墓轨道”距地球3.6万多公里,比运行地球同步卫星(例如通信卫星)的高轨道还要高300多公里,距离太空站运行的近地轨道(距地球约400公里)更加遥远,报废卫星“长眠”于此将不致“误伤无辜”。
“坟墓轨道”并非新事,相当一部分在高轨道运行的卫星,报废后都会进入这空间,但它们是在“寿终”之前,靠最后动力把自己送上“坟墓轨道”的。
如果卫星早已故障或失控,例如北斗二号的G2卫星,就无法进行这种操作;它们要进入“坟墓轨道”,只能靠外力。所以报道形容,“实践-21号”卫星“似乎正在发挥太空拖船的作用”。
事实上,虽然各航天大国的科学家都在研究处理轨道上报废星和其他太空垃圾方法,并已发射试验航天器进行相关实验,只是大都未达到实用程度,“实践-21号”成功“安葬”报废卫星,还是历史上第一次。
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这里还要一提的是,作为航天最强国的美国,也有类似技术,只是她“反过来”操作:该国一间公司,2020年控制一颗“任务扩展器”卫星,与“坟墓轨道”上一颗报废通信卫星对接,并将之“复活”,再拖回地球同步轨道继续工作。预计在5年后,“任务扩展器”卫星会把对接的通信卫星送回“坟墓轨道”。
当然,要拖走接报废卫星,难度是超乎很多人想像的,其最大难点是“太空拖船”如何与目标卫星对接,这也就是航天术语中的“非合作目标对接”。
实践-21号或可作反卫星武器 军事潜力大
所谓“非合作”,指的是报废卫星不会像飞船和太空站对接那样,装有相互匹配的对接口,而且对接时双方的姿态也不能相互配合。所以捕捉这些失控目标,又不致和它相撞,要涉及精确定位、变轨和感知能力,还要有可靠的“工具”。
这些年来科学家已提出多个“捕捉”卫星方案,例如在“太空拖船”上设计一个插入锁定装置,用以对接目标卫星的引擎喷管;又例如在“太空拖船”上安装机械臂,甚至发射连着绳缆的“鱼叉”,或者“撒网”捕捉等等。这些方法听起来很科幻,但都起码确实做过初步实验,绝非空想。
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那到底“实践-21号”是用什么方法捕获G2卫星?官方当然没有透露。至于网上流传的“实践-21号”发射徽章上有一个网兜,这是否暗示着它是用撒网方式,抑或这个网兜只是单纯喻意着“捕捉”,现阶段大家都无从证实。
另外,“实践-21号”成功拖走报废卫星,除了对人类持续利用太空有重要意义外,很多人也会想到目关技术的军事用途:它既能用来清理太空垃圾,自然也可以作为反卫星武器,捕足敌方的人造卫星,这也是一些媒体认定“实践-21号”会威胁西方卫星、会令西方大为紧张的理据。
或许,“实践-21号”的技术有军事潜力是不争的事实,但故意无视中国航天科技对世界的贡献,一味将之炒作成军事威胁,这是否渲染“中国威胁论”、大家心里会有答案。
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