我國首顆人造衛(wèi)星東方紅一號自 1970 年發(fā)射升空后,已在太空漂泊 55 年。如今天宮空間站已建成多年,不少人好奇:為啥不把這位 “航天老前輩” 接回家?
中國航天的開國功臣
1970 年 4 月 24 日,酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心一聲巨響,長征一號運(yùn)載火箭帶著東方紅一號直沖云霄。它不僅在太空中以 20.009 兆周的頻率持續(xù)播放《東方紅》,讓宇宙聽見中國聲音,還一舉事中國成為繼蘇、美、法、日之后,第五個(gè)獨(dú)立掌握人造衛(wèi)星技術(shù)的國家,直接拉開了中國航天探索宇宙的大幕。
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當(dāng)初設(shè)計(jì)時(shí),東方紅一號的壽命只有 20 天,可它硬是憑借扎實(shí)的技術(shù)設(shè)計(jì)超期服役到第 28 天才停止發(fā)送信號。即便如此,它也沒 “掉鏈子”,至今仍在太空中穩(wěn)定運(yùn)行。
美國空間監(jiān)測網(wǎng)長期跟蹤數(shù)據(jù)顯示,它的軌道高度每年平均下降 1.5 千米,有觀點(diǎn)認(rèn)為按此趨勢,它可能在 2026 年左右墜入大氣層并銷毀。
但也有航天專家結(jié)合其軌道傾角 68.44 度的特性分析,由于近地軌道特定區(qū)域的大氣阻力較弱,且衛(wèi)星自身 173 公斤的重量能更好抵抗軌道衰減,它或許能在太空再飛行千年之久。
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當(dāng)年研發(fā)東方紅一號的難度遠(yuǎn)超想象。1958 年我國啟動 “581” 任務(wù)時(shí),國際航天技術(shù)被嚴(yán)密封鎖,美蘇幾乎不泄露任何核心數(shù)據(jù)。但就是在這樣的條件下,以沈永奇為代表的科研團(tuán)隊(duì)晝夜顛倒、反復(fù)試驗(yàn),用 12 年時(shí)間啃下了這塊 “硬骨頭”。
如今它在太空飄了半個(gè)多世紀(jì),早已不是一顆普通衛(wèi)星,而是中國航天人頑強(qiáng)拼搏、自主創(chuàng)新精神的象征,也難怪大家總想把它接回家。
天宮接它回家?
現(xiàn)在中國航天技術(shù)今非昔比,天宮空間站都建成了,咋就不能用空間站把東方紅一號接回來?別著急,先看看第一個(gè)難題 —— 機(jī)械臂。
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天宮空間站的機(jī)械臂確實(shí)厲害,能完成空間站艙段組裝、設(shè)備維護(hù)等復(fù)雜任務(wù),最大承載能力可達(dá) 25 噸,應(yīng)對東方紅一號 173 公斤的重量完全沒問題,但它的 “本職工作” 里可沒 “抓高速衛(wèi)星” 這一項(xiàng)。
機(jī)械臂的設(shè)計(jì)初衷是在空間站周邊低速作業(yè),實(shí)際運(yùn)行速度慢得可憐,空載時(shí)每秒才動 0.3 米,滿載時(shí)更慢,只有 0.02 米 / 秒。而東方紅一號在橢圓軌道上飛行,近地點(diǎn)速度能達(dá)到每秒 7.8 公里左右,機(jī)械臂想追上它,簡直像走路追高鐵,根本不現(xiàn)實(shí)。
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有人說,那提前算好軌道,讓機(jī)械臂在指定位置 “守株待兔” 不行嗎?還真不行。高速飛行的衛(wèi)星自帶巨大動能,即便機(jī)械臂精準(zhǔn)對準(zhǔn),接觸瞬間的沖擊力也可能超過其結(jié)構(gòu)承受極限,要么抓不住被衛(wèi)星高速甩飛,要么直接被衛(wèi)星帶著 “跑偏”,搞不好連價(jià)值數(shù)十億的機(jī)械臂都得損壞,這賠本買賣可不能做。
除了機(jī)械臂,軌道問題更頭疼。天宮空間站核心艙的軌道傾角是 41.58 度,而東方紅一號是 68.4263 度,看似只差 20 多度,可要讓兩個(gè)不同傾角的軌道調(diào)整到同一平面,需要通過多次軌道機(jī)動實(shí)現(xiàn),不僅對地面測控精度要求極高,還得消耗大量推進(jìn)劑 。
有測算顯示,僅這一項(xiàng)操作消耗的燃料,就相當(dāng)于天宮空間站半個(gè)月的常規(guī)用量,甚至?xí)铀侔l(fā)動機(jī)老化,縮短空間站整體壽命。
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有辦法接回,但性價(jià)比讓人心犯嘀咕
難道就真的沒辦法接?xùn)|方紅一號回家了?理論上還是有的。比如用專門的 “軌道延壽衛(wèi)星”,這種衛(wèi)星自帶小型推進(jìn)系統(tǒng)和靈活機(jī)械臂,能自主調(diào)整軌道高度和飛行速度,逐步接近東方紅一號后精準(zhǔn)捕捉。
還有航天工程師提出的 “太空漁網(wǎng)” 方案,用高強(qiáng)度、輕量化的特殊纖維材料制成可展開的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),先把衛(wèi)星發(fā)射到東方紅一號附近,再通過遠(yuǎn)程控制讓網(wǎng)張開,將衛(wèi)星穩(wěn)穩(wěn)包裹住,之后借助自身動力把它拖拽到合適軌道。這種方法不僅能用于回收衛(wèi)星,未來還能推廣到太空垃圾清理領(lǐng)域,一舉兩得。
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可問題來了,不管用哪種方法,都得投入大量人力、物力和資金。單說研發(fā)專用回收設(shè)備,就需要組建專項(xiàng)團(tuán)隊(duì),開展至少 3-5 年的技術(shù)攻關(guān),前期投入可能超過 10 億元。后續(xù)發(fā)射、測控、在軌操作等環(huán)節(jié),還得持續(xù)追加成本。要是只為了把這顆已失去功能的衛(wèi)星接回來放進(jìn)博物館當(dāng)紀(jì)念,實(shí)在不劃算。
而且,現(xiàn)在中國航天有更多更重要的任務(wù)要做,比如嫦娥六號的月球采樣返回、天問三號的火星探測、天宮空間站的擴(kuò)展模塊建設(shè),還有新一代載人飛船的研發(fā)等,這些任務(wù)能直接推動航天技術(shù)突破,為未來深空探索打基礎(chǔ)。
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把資源投入到這些領(lǐng)域,比花大代價(jià)接回一顆 “退休” 衛(wèi)星更有實(shí)際意義。當(dāng)然,要是未來有合適的技術(shù)測試項(xiàng)目,比如驗(yàn)證深空回收技術(shù)時(shí),順便把東方紅一號接回來,既實(shí)現(xiàn)技術(shù)試驗(yàn)?zāi)繕?biāo),又圓了大家的心愿,那自然是最好的結(jié)果。
它雖漂泊,卻一直照亮中國航天路
其實(shí),不管東方紅一號最終能不能被接回家,它的意義都早已超越了一顆衛(wèi)星本身。54 年前,它帶著中國人的航天夢沖破大氣層,讓世界第一次清晰聽到來自中國的太空聲音,打破了西方國家的技術(shù)壟斷。
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54 年后,它仍在太空運(yùn)行,親眼見證著中國航天從追趕到部分領(lǐng)跑的巨大跨越。從神舟飛船實(shí)現(xiàn)載人航天,到嫦娥探月帶回月球土壤,再到祝融號火星車在火星留下中國印記,每一個(gè)成就的背后,都有東方紅一號精神的影子。
或許未來某一天,隨著軌道衰減,東方紅一號會墜入大氣層,在高溫中化為一道璀璨的光帶,但它代表的精神永遠(yuǎn)不會消失。
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而我們也有理由相信,隨著中國航天技術(shù)不斷進(jìn)步,總有一天,我們能實(shí)現(xiàn)更多曾經(jīng)看似不可能的夢想。或許是載人登月,或許是建立月球基地,或許是探索更遠(yuǎn)的木星、土星。
而這一切的起點(diǎn),永遠(yuǎn)是 1970 年那聲劃破天際的火箭轟鳴,和那顆在太空中播放《東方紅》的 “中國星”。
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