原來是向外面扔!中國「實踐21號」將一顆北斗衛星軌道抬升1.5萬公里

近日太空中發生了一件具有標誌性意義的大事——中國「實踐21號」衛星將一顆失效的北斗導航衛星從擁擠的地球同步軌道上拖拽到了航天器稀少的更高的軌道上,此舉標誌著航天器被動移位和太空垃圾處理新方式的成功執行。

2022年1月26日,美國商業空間監測公司的空間態勢感知(SSA)首席架構師布賴恩·弗萊厄林當天在美國智庫戰略與國際研究中心(CSIS)主辦的一場網絡研討會上報告了這一來自他們的觀察的太空事件,認為我國的SJ-21衛星(「實踐21號」)似乎剛發揮了「太空拖船」的作用,在1月22日將一顆失效的北斗導航衛星(北斗二號導航衛星G2)從擁擠的地球同步軌道(GEO)往上方拖離,從2.13萬~2.15萬公里的高度提升到了3.63萬多公里的高度上,提升高度達1.5萬公里,將其送入了運行衛星極少的高空「墓地軌道」。

↑軌道抬升示意圖

「實踐21號」衛星發射於2021年10月24日,當時就有外國專家認為這個衛星不簡單,並不是直接為地面功能設施服務的,而是清理太空軌道,保護運行衛星的。當時我國宣稱它是一顆技術驗證衛星,主要驗證太空碎片減緩技術,說白了就是改變太空碎片或航天器的軌道和速度的技術,但當時大多認為「實踐21號」衛星可能只會把航天器的軌道降低和速度減緩,沒想到它還能將航天器提升到更高的軌道上,把報廢衛星扔到地球外面,不是向裡扔,而是向外面扔!

「實踐21號」衛星攜帶有數十台發動機(負責調姿和推進),擁有傳統燃料推進和電推進兩種技術,其中電推進技術非常節省燃料,它能夠精確定位和自由變軌,具備非合作目標交會能力,能自由變軌到極近距離接觸想要捕捉的目標,這個軌道會與目標有短暫的接近重合,所以可以與目標非常靠近,它自帶了一套太空碎片清理設備,先前的模擬動畫顯示是一張大網,是以撒網的方式將航天器或者太空廢片捕捉,然後啓動發動機向目標軌道移動。

那麼我國為什麼要讓「實踐21號」衛星進行這樣的操作呢?除了技術方面的驗證意義之外,可能也是要讓「北斗二號G2」星騰出其所在的軌道,因為它所在的軌道資源非常寶貴,既然這顆導航衛星已經失效了,那麼我們可以在這個軌道上安排更先進的北斗導航衛星,更好地完善我們的北斗衛星導航系統。

「實踐21號」衛星此舉也讓美國人很是佩服,弗萊厄林就表示「這是中國一個相當負責任的舉動……我希望其他國家也考慮從地球同步軌道保護區清除大型碎片。」但是因為我國選擇了在美國白天時間實施這一「太空拖船」技術,所以其雖然好奇,但地面觀測設備因陽光較強而難以有較觀察,所以具體過程美國並不是很清楚。

「實踐21號」衛星能從2萬公里的太空軌道上升到3.6萬公里以上的太空軌道,提升高度達1.5萬公里,而相對提升來說,降落則更加容易,只需減速就能降落,而且也更節省燃料,所以推測這顆衛星也是可以來到幾百公里高的近地軌道上的,基本可以縱橫太空暢通無阻了,若再出現什麼星鏈衛星靠近我國空間站、美國USA-271間諜衛星靠近我國實踐-20號等的行為,「實踐21號」也是可以充當「帶刀侍衛」的。■

參考資料:

《環球網》2022年1月27日文章《美媒炒作:中國衛星變「太空拖船」,將一顆失效衛星拖離地球同步軌道》

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