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(dòng)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(xué)原理繞地球運(yùn)行的空間飛行器,是當(dāng)前在國民經(jīng)濟(jì)、科學(xué)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(yùn)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(jìn)入太空,需要借助運(yùn)載火箭的動(dòng)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(jìn)入上述運(yùn)行軌道。
人造衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行時(shí),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(jìn)行無動(dòng)力飛行。人造衛(wèi)星與航天飛機(jī)、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(dòng)機(jī)。因此,發(fā)射衛(wèi)星時(shí),需要通過運(yùn)載火箭增大衛(wèi)星提供所需動(dòng)力,達(dá)到擺脫地球引力所需的速度,衛(wèi)星進(jìn)入軌道轉(zhuǎn)入正常運(yùn)行后,就不需要?jiǎng)恿ρb置驅(qū)動(dòng)衛(wèi)星飛行,但這并不意味著人造衛(wèi)星上就完全沒有動(dòng)力系統(tǒng)。
人造衛(wèi)星在軌道運(yùn)行時(shí)仍然會(huì)受到某些環(huán)境因素的影響,使人造衛(wèi)星實(shí)際運(yùn)行的軌道逐漸偏離預(yù)定軌道,或者進(jìn)入軌道時(shí)與預(yù)定軌道有一定的偏差,在這種情況下,需要對(duì)人造衛(wèi)星的軌道參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。同時(shí),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(yùn)行的情況下,對(duì)姿態(tài)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整與控制。對(duì)人造衛(wèi)星的軌道和姿態(tài)進(jìn)行調(diào)整和控制,都需要相應(yīng)的動(dòng)力,而這些動(dòng)力均來自于衛(wèi)星上的動(dòng)力系統(tǒng),只不過進(jìn)行調(diào)整和控制所需的動(dòng)力遠(yuǎn)小于將衛(wèi)星發(fā)射入軌所需的動(dòng)力,衛(wèi)星上的這種動(dòng)力系統(tǒng)稱為微推進(jìn)系統(tǒng),可細(xì)分為物理推進(jìn)、化學(xué)推進(jìn)和電推進(jìn)系統(tǒng)。
此外,對(duì)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(jìn)入轉(zhuǎn)移軌道,再從轉(zhuǎn)移軌道進(jìn)入其運(yùn)行軌道,這個(gè)過程就需要依靠衛(wèi)星上的動(dòng)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(yùn)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(xué)碩士學(xué)位,2000年獲軍事學(xué)博士學(xué)位。曾任航空兵部隊(duì)作訓(xùn)參謀、副團(tuán)長(zhǎng)、教研室副主任、主任。先后在《外國軍事學(xué)術(shù)》、《空軍軍事學(xué)術(shù)》、《外國空軍軍事學(xué)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(dān)任3本教材的主編、副主編;獲軍隊(duì)科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)1項(xiàng),空軍軍事理論研究成果一等獎(jiǎng)1項(xiàng),二等獎(jiǎng)和三等獎(jiǎng)多項(xiàng)。
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