飘了54年!中国伟大“游子”东方红一号,为何不用天宫带回家?

发布时间:2024-11-27 01:22  浏览量:11

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在20世纪五六十年代,种花家干了很多“勒紧裤腰带大干快上”的伟大工程。虽然我们当时的生活水平距离美苏两霸可谓是天壤之别,但是在重大科研领域种花家的成果却达到了世界领先水平。

就拿“两弹一星”工程来说,直到今天世界上还有很多国家无法实现自主发射导弹、原子弹和人造卫星。

作为21世纪以来首个成功发射在轨空间站的国家,种花家已经在航天领域取得令美西方望尘莫及的成就。

特别值得一提的是,1970年4月24日成功发射的“东方红一号”卫星,直到今天还在太空中遨游。众所周知现在全国各地都在积极开发“红色”文旅,我们为什么不用天宫把这颗象征中华航天起源的“文物”卫星接回来呢?

1957年苏联成功发射人类历史上第一颗人造卫星,正式揭开美苏太空竞赛序幕。在中苏关系严重恶化、中美关系还未破冰的情况下,美苏两霸遍布太空的间谍卫星简直是悬在种花家头顶的利剑。1958年1月高层正式批准“581”工程,“东方红一号”卫星研制项目从此提上日程。

根据最初的设想,“东方红一号”卫星必须满足“个头大”“名气大”两项重要标准。从当时的技术水平来看,想达到这两个标准一点都不简单。

第一,我们当时的火箭技术很难满足“大卫星”发射要求。考虑到“东方红一号”卫星重要的宣传价值,当时高层希望卫星升空以后,可以在地面用肉眼看到。

为了完成这个政治任务,设计人员最终决定将卫星打造成一个直径一米的72面体。只要天空晴朗,种花家人就可以在地面上看到一闪一闪的“东方红一号”卫星。

比苏联首颗卫星直径大了72.4%的“东方红一号”卫星,重量达到了惊人的173公斤。要把这颗个头超大的卫星送上太空,至少需要一枚起飞推力超过100吨的火箭。特别需要注意的是,第一枚“东风快递”是在1960年试射成功的,也就是说“581”工程启动的时候,种花家压根没有发射“东方红一号”卫星的火箭技术。

让人不得不佩服的是,1965年启动的长征一号火箭研制项目,仅用五年时间就取得了成功。这枚火箭最终的起飞推力达到了惊人的104吨,这意味着它完全可以满足洲际导弹的发射任务。

第二,“东方红一号”卫星的播音技术也突破了当时的技术天花板。苏联首颗卫星只是一颗试验发射技术的卫星,它并没有具体的科研或者服务任务。当时高层决定:“要搞就搞有用的卫星”“东方红一号”卫星不仅具备探测太空环境的科研功能,还能够满足向全球播放《东方红》乐曲的服务需求。

在今天这个通信卫星满天飞的时代,我们很难想象“东方红一号”卫星的播音技术有多么强大。科研人员不仅需要解决卫星发射装置的技术难题,还必须在地面建立满足卫星通信的接收站,所以说“东方红一号”是种花家真正意义上的地球通信技术突破。

由于“东方红一号”卫星的运行轨道较高(近地点441千米),它受到的大气阻力几乎可以忽略不计。虽然“东方红一号”卫星早在发射28天后停止工作,但是直到今天它还在太空中遥望种花家。

自从苏联发射人类第一个太空空间站以来,这种可以供航天员长期驻守的航天器,就成了全球航天大国关注的重点。就拿1998年俄美牵头制造的国际空间站来说,它就是一个由轨道舱、试验舱、服务舱、对接舱四大类航天器,组成的大型太空科技综合体。

正所谓“长江后浪推前浪”,2022年全面建成的“天宫”空间站已经在多个方面超过国际空间站的科技水平。

第一,能源技术方面遥遥领先。作为全球最顶尖的新能源技术大国,种花家为“天宫”空间站安装了三结砷化镓太阳能电池,根据上海空间电源研究所提供的数据,这种新型光伏电池效率可达34%,虽然表面来看这种电池的效率并不高,但是相比国际空间站采用的硅太阳能电池板,三结砷化镓太阳能电池的光电效率已经提升了47.8%。

太空环境可没有什么充电桩或者加油站,太阳能电池板是空间站生活、科研的重要能源保障。能量转化效率远超国际空间站的“天宫”空间站,可以完成更多太空任务。

第二,拓展空间更加广阔。当初美俄等国坚决不让我国参与国际空间站建设,现在看来这才是真正的因祸得福。由于参与国际空间站建设的国家缺乏统一的对接标准,今天这个运行了26年的国际航天平台,已经没办法完成“打补丁”的工作。最新消息显示,国际空间站的漏气问题越来越严重,它很可能在2025年正式退役。

“天宫”空间站完全由种花家独立建造,“天和”“问天”“梦天”三大主要舱段,共同构成了“天宫”空间站的主体结构。由于我们采用的对接技术、接口类型差异非常小,“天宫”空间站可以用最低的成本扩展尽可能多的太空舱。

第三,航天员保障系统更加完善。在全球载人航天领域,种花家是最重视“以人为本”发展理念的国家。为了让在轨执行任务的“神舟”乘组可以尽可能保持健康,“天宫”空间站采用了一套非常先进的“再生式生命保障系统”。这套循环系统可以确保空间站内的空气、水分等保持新鲜、卫生、充足。

国际空间站的循环系统在很多方面明显落后于“天宫”空间站。就拿它的水循环系统来说,国际空间站只能对尿液中的水分进行回收处理,航天员呼出的水汽就被浪费掉了。我国已经面向全球招募国际航天员,“天宫”空间站舒适的生活环境应该可以吸引很多国际友人报名。

2021年“天宫”空间站完成了第一次“出舱”任务,两名航天员在机械臂的配合下完成了设备安装、相机调整等工作,整个任务耗时长达7个小时。可能有些网友觉得既然我们的航天员可以出舱活动,那么他们就应该可以把“东方红一号”卫星带回家。然而,从三个方面来看,这根本就是不可能完成的挑战。

第一,距离是最大的问题。虽然“天宫”空间站和“东方红一号”卫星都属于“电离层”范围内的航天器,但是它们的近地点距离却相差57千米。并且“天宫”和“东方红一号”的轨道倾角相差超过26度,它们根本不是同一轨道平面里的物体。

“东方红一号”已经失去工作能力,只有通过改变“天宫”空间站的轨道参数,才能够让两个航天器靠近到可以捕获的近距离。对于“天宫”空间站这种大规模组合式航天器来说,调整轨道参数的难度和危险性非常大。我们不可能为了一颗报废卫星,让空间站承受坠毁的风险。

第二,速度也是难以解决的问题。根据万有引力定律,处在轨道上的卫星可以在地球引力作用下高速绕地飞行,比如失去动力的“东方红一号”卫星目前的切线速度高达7100米每秒,折合25560公里每小时。

如果我们想把“东方红一号”带回地球,就必须让它的速度逐渐降低。卫星轨道可不是什么高速公路,我们根本不可能设卡拦截一颗高速运行的卫星。如果用机械臂强行拦截卫星的话,很可能造成惨烈的“太空车祸”。

第三,对接技术难以解决。“东方红一号”卫星并不是一个可回收的航天器,它的表面没有像神舟飞船那样的高标准隔热装置。除非我们能够把“东方红一号”卫星装进一艘航天货舱里面,否则大气层的摩擦力会彻底烧毁这颗文物卫星。

目前“天宫”空间站只能和带有标准化接口的航天器对接,并且“天舟”货运飞船只能在航天基地或者对接状态下装载货物。

直径1米,重量173公斤的“东方红一号”卫星不是标准航天货物,世界上还没有哪个国家能把在轨飞行的卫星完整带回地球。当然随着我国航天技术不断发展,或许未来种花家的“变形金刚”可以突破这项对接难关。

结语

很多崇拜伟人的网友,都特别希望漂泊太空54年的“东方红一号”卫星可以重返母亲怀抱。

网友的心情可以理解,但是为了一颗报废卫星付出巨大代价显然不值得,就算我们有这种高难度技术,也不应该把宝贵的财政资源用在这种事情上面。

对于“东方红一号”卫星来说,继续绕地球飞行或许才是最好的安排。

参考资料:

《半个世纪了,东方红一号还在天上飞!》

《创造多项首次!一文回顾中国空间站关键技术验证阶段》

《白玉京:国际空间站丧钟已响,天宫空间站路在何方》