中國衛星曾展示逆天技能!美媒炒作:SJ-21能捕獲“非配合”目標

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2022年6月17日,天儀研究院官方微博發佈瞭一條簡短消息稱“儀某星圓滿完成離軌試驗,再入大氣層,從400km降至200km以下完全離軌耗時僅33天。”

這條消息讓大傢有些納悶,好好運行的衛星為什麼要讓它下降離軌?

運行衛星離軌:究竟因何原因?

2022年6月14日16點34分左右,天儀某星成功再入大氣層,離軌試驗取得圓滿成功。該星初始軌道高度為525km,軌道高度變化如下圖所示,從400km降至200km以下完全離軌耗時僅33天。

到底是顆什麼衛星?

天儀研究院的博文中並沒有給出到底是什麼衛星,不過大神們早已瞭解到瞭這顆衛星是天儀瀟湘1號03立方星,這是長沙天儀空間科技研究院有限公司研制的技術試驗衛星,主要用於無線電通信以及小型遙感試驗。

2019年1月21日13時42分,中國在酒泉衛星發射中心用長征十一號運載火箭,成功將瀟湘一號03星發射升空,軌道高度為近地點:512.4千米,遠地點為:525.4千米,軌道傾角為97.5°。

為什麼要降低軌道?到底是什麼技術?

降低衛星軌道其實就是給衛星不斷減速,速度降低後它的軌道高度會越來越低,最終將會墜入大氣層,而原因也很簡單,近地軌道上太空垃圾太多瞭,據羅斯衛星通訊社莫斯科6月17日報道:

國際航天法研究院成員、洛克希德∙馬丁空間系統公司前副總法律顧問查克∙迪基在深圳“太空合作與競爭:法律問題及前景”大會上發言時表示,地球75-1500公裡高度范圍內的環地軌道尚有近2000個大型太空垃圾。

而小型碎片類的更是不計其數,這些垃圾的存在增加瞭航天器的風險,衛星和空間站為瞭避免相撞而頻繁變軌,損失大量有效壽命,盡管此前發射的衛星壽命到期或者失控成為太空垃圾的沒有什麼好辦法讓它們離軌,但新發射的衛星卻是有辦法的!

一般給衛星減速用的都是發動機,在前進方向噴出氣體降低衛星速度,這種方式減速效果好,可以快速精確控制,但問題是需要攜帶燃料,不僅增加系統復雜度,而且成本也將大幅上升。

瀟湘1號03立方星使用瞭一種離軌帆的技術,簡單地說就是在衛星上張開一面大面積的阻力帆,在稀薄大氣的阻力下快速減速,從而達到降低軌道提早墜入大氣層的目的,瀟湘1號03立方星使用瞭離軌帆後,原本需要5~10年隕落的過程縮減到瞭一個月左右。

而且離軌帆隻需一張薄膜,加上控制系統也不足千克,與增加燃料和發動機相比成本大幅降低,值得大力推廣。

靜止軌道衛星離軌:反向道而行之

2022年1月26日,根據商業空間監測公司ExoAnalytic Solutions的一項新分析,中國的實踐二十一號衛星“發揮瞭其作為太空拖船的作用”,將一顆失效的北鬥導航衛星從擁擠的地球同步軌道(GEO)上拖離,送入“墓地軌道”。

什麼是“墓地軌道”?

所謂“墓地軌道”,一般都是指高度大約為36000千米的地球同步軌道上方300千米處的空間,在這個位置,衛星幾乎可以半永久性的留在這裡,據科學傢測算,在靜止衛星軌道上,一顆1噸的衛星大約需要6155600年才能進入大氣層,因為這裡幾乎就沒有大氣分子,僅有太陽輻射,引力波動能衰減軌道。

因此再無法使用離軌帆,而且如果在這個位置將其減速墜入地球大氣層,不僅需要大量燃料而且還需要大量時間,另外更讓人煩惱的是由於靜止衛星軌道空間非常寶貴,通信衛星、全球定位系統部分衛星、氣象衛星等都需要占用這條軌道,而廢棄的衛星在軌道上不斷漂移會嚴重影響其它衛星。

因此必須將這些廢棄的衛星弄走,“墓地軌道”就是為這些衛星專門準備的,用一顆“拖船衛星”將其送到更高的墓地軌道上,讓其“頤養天年”,在這裡隨便晃蕩都可以,不要來影響靜止衛星軌道即可。

實踐二十一號衛星是北京時間2021年10月24日9時27分、在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭成功送入軌道的一顆衛星,其軌道參數就是靜止衛星軌道。不過其實際用途在公開資料上卻很少提及,百度百科上介紹為“主要用於空間碎片減緩技術試驗驗證”,果然將太空垃圾給處理瞭。

其實實踐-21衛星的功能可以非常強大,從理論上來看它不僅是太空拖船,而且還可以發展為在軌修理與維護,也可以加註燃料,或者讓失控衛星重新獲得控制,基本上就是一艘在軌維護的修理鋪與加油站,這個技術全球多國正在突破,而中國顯然已經在實施瞭。

美媒解讀:被害妄想癥,立刻變味!

2022年1月16日,美國“突發防務”網站(BreakingDefense.com)刊發瞭一篇標題為“China’s SJ-21 ‘tugs’ dead satellite out of GEO belt: Trackers”(中國SJ-21“拖船”將GEO衛星帶向死亡地帶),部分報道如下:

The SJ-21 on Jan. 22 went “missing” from its orbital slot for a few hours, after performing what are known as “close proximity operations,” moving closer and closer around the Compass G2. The “gap” in observations was caused by the fact that when it then docked with the defunct satellite, it was daytime — when telescopes cannot image. ExoAnalytics tracked it down after it had subsequently performed “a large maneuver” pulling the dead satellite out of GEO.

1月22日,SJ-21衛星執行瞭“近距離操作”,在公佈的軌道中“失蹤”瞭數小時,圍繞與一顆靜止軌道衛星越來越近。此後它與一顆失效的衛星對接時,不過當時正是白天,地面跟蹤望遠鏡無法成像。不過ExoAnalytics在隨後觀測中發現其將一顆報廢衛星從GEO軌道中拉瞭出來並在更高的軌道追蹤到瞭它。

這個報道看起來很正常不是嗎?大概就敘述瞭其執行過程,在該項介紹後還表示美國和歐洲也在尋求這種能力:

The Chinese satellite’s maneuvers are consistent with the capabilities needed to conduct On-Orbit Servicing, Assembly, and Manufacturing (OSAM) — capabilities that the US and Europe also are pursuing.

中國衛星的機動與進行在軌服務、組裝和制造(OSAM)所需的能力是一致的,美國和歐洲也在追求這種能力。

然而在這些敘述後畫風一轉,開始懷疑起SJ-21衛星的真實意圖:

Chinese sat “clearly is capable of close proximity operations, docking, Beyond that, we will have to wait and see how they continue to use this satellite and others that come after it.”

中國的衛星“顯然能夠進行近距離操作和對接,除此之外,我們還必須拭目以待,看他們如何繼續使用這顆衛星和其他後續衛星。”

CSIS 航空航天項目主任托德哈裡森的想要表達的意思很明顯,中國的SJ-21衛星完全可以用來對太空中“非配合目標”進行操作,讓其進入非工作軌道甚至直接將其破壞等,而外媒對中國衛星展現的這種能力不寒而栗,並且他們意識到瞭一個問題,SJ-21衛星可以在任意地球軌道上進行如此操作。

炒作SJ-21衛星捕獲“非配合”目標的也不止一傢西方媒體,2月9日,《德國之聲》英文頁面上也報道瞭SJ-21衛星清理軌道的案例,與“突發防務”網站說得比較隱晦的不一樣,《德國之聲》的報道非常直接:

China's space tug: A service or a threat?

中國太空拖船:服務還是威脅?

James Dickinson, commander of the US Space Command said in April 2021 that technology like China's SJ-21 "could be used in a future system for grappling other satellites."

美國航天司令部司令詹姆斯·迪金森(JamesDickinson)表示,像中國的SJ-21這樣的技術“可以在未來的系統中用於對抗其他衛星”

對於外媒的這種猜測,我們隻能笑而不語,實踐-21衛星確實具有這種能力,但總不能有能力就懷疑人傢要幹壞事,這不男人都帶瞭工具,難不成都要懷疑他們有弓雖女幹的企圖?這讓種花傢想起瞭那個《太空部隊》剪掉太陽能電池的搞笑動圖。

《太空部隊》:壓倒月球上美國國旗引發的血案

不過外媒也承認,在地球軌道上,大約有超過3億個碎片正以3萬千米/小時的速度飛行,中國太空拖船的用途在處理廢棄衛星的上非常具有潛力,盡管它無法用來收集碎片,但減少新碎片產生無疑是一個重達進展!

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  • 本文由 发表于 2022年6月22日
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