出品:科普中國
作者:王明志
策劃:武玥彤
監(jiān)制:光明網(wǎng)科普事業(yè)部
網(wǎng)友提問:人造衛(wèi)星本身有沒有動力系統(tǒng)?
專家解答:
人造衛(wèi)星是在稠密大氣層外按天體力學原理繞地球運行的空間飛行器,是當前在國民經(jīng)濟、科學研究和國防軍事方面用途十分廣泛、發(fā)展最為迅速的航天器。人造衛(wèi)星繞地球運行的軌道包括低軌道、中高軌道、地球同步軌道、大橢圓軌道、極地軌道等,軌道高度從百余千米以上至數(shù)萬千米不等,人造衛(wèi)星要想穿越稠密大氣層、進入太空,需要借助運載火箭的動力克服地球引力的作用,速度至少大于第一宇宙速度,才能進入上述運行軌道。
人造衛(wèi)星在軌道上運行時,多數(shù)情況下都是處于慣性飛行狀態(tài),也就是人造衛(wèi)星在地球引力的作用下進行無動力飛行。人造衛(wèi)星與航天飛機、空間站等航天器相比,通常體積更小一些,不可能在星上安裝大推力火箭發(fā)動機。因此,發(fā)射衛(wèi)星時,需要通過運載火箭增大衛(wèi)星提供所需動力,達到擺脫地球引力所需的速度,衛(wèi)星進入軌道轉(zhuǎn)入正常運行后,就不需要動力裝置驅(qū)動衛(wèi)星飛行,但這并不意味著人造衛(wèi)星上就完全沒有動力系統(tǒng)。
人造衛(wèi)星在軌道運行時仍然會受到某些環(huán)境因素的影響,使人造衛(wèi)星實際運行的軌道逐漸偏離預(yù)定軌道,或者進入軌道時與預(yù)定軌道有一定的偏差,在這種情況下,需要對人造衛(wèi)星的軌道參數(shù)進行調(diào)整。同時,從完成遙感、通信和軍事任務(wù)的角度,也需要在衛(wèi)星處于軌道運行的情況下,對姿態(tài)進行適當?shù)恼{(diào)整與控制。對人造衛(wèi)星的軌道和姿態(tài)進行調(diào)整和控制,都需要相應(yīng)的動力,而這些動力均來自于衛(wèi)星上的動力系統(tǒng),只不過進行調(diào)整和控制所需的動力遠小于將衛(wèi)星發(fā)射入軌所需的動力,衛(wèi)星上的這種動力系統(tǒng)稱為微推進系統(tǒng),可細分為物理推進、化學推進和電推進系統(tǒng)。
此外,對于某些衛(wèi)星(如地球同步軌道和地球靜止軌道衛(wèi)星)來說,需要先進入轉(zhuǎn)移軌道,再從轉(zhuǎn)移軌道進入其運行軌道,這個過程就需要依靠衛(wèi)星上的動力系統(tǒng)來完成,衛(wèi)星需要攜載軌控衛(wèi)星的燃料。
圖 在軌道上運行的衛(wèi)星(圖片來自網(wǎng)絡(luò))
王明志,1980年6月加入空軍,1991年獲軍事學碩士學位,2000年獲軍事學博士學位。曾任航空兵部隊作訓(xùn)參謀、副團長、教研室副主任、主任。先后在《外國軍事學術(shù)》、《空軍軍事學術(shù)》、《外國空軍軍事學術(shù)》、《中國空軍》、《航空雜志》等發(fā)表論文、譯文30余篇;1996年以來為《世界軍事年鑒》“航空武器裝備”類目撰稿人;擔任3本教材的主編、副主編;獲軍隊科技進步三等獎1項,空軍軍事理論研究成果一等獎1項,二等獎和三等獎多項。