国防科技大学6月30日发布消息,由国防科技大学自主设计研制、搭载长征七号运载火箭发射升空的“天源一号”卫星在轨加注实验载荷,成功完成微重力条件下流体管理与加注、高精度推进剂测量等9项在轨试验。北京航天飞行控制中心收到的遥测与数传数据表明,我国首次卫星在轨加注试验取得圆满成功。
“天源一号”是我国首个卫星在轨加注飞行试验系统,具有集成度高、自主性强、稳定性好等特点。6月25日晚,这一系统搭载长征七号运载火箭,在我国海南文昌航天发射场发射升空,准确进入预定轨道。随后几天,“天源一号”根据预定计划进行了卫星在轨加注核心关键技术试验与验证,获取了3种贮箱加注全过程的完整视频和相关试验数据,加注过程稳定,测量与控制精度高,实测结果满足设计指标要求,为我国掌握卫星在轨加注技术奠定了坚实基础。
据了解,卫星在轨加注类似飞机空中加油,通过直接传输的方式对卫星进行气、液补给,可大幅延长卫星在轨寿命,提高卫星机动能力。测算表明,如果给静止轨道上的卫星补给60公斤燃料,即可延长卫星寿命12个月。因此,卫星在轨加注一直是国际航天领域的研究热点,但由于技术复杂、实现难度大,目前仅有极少数国家开展过这项试验。
据新华社
卫星的动力主要来源于两个方面:自身携带的燃料、太阳能电池板
由于要长期在轨运行,卫星必须需要消耗燃料来进行轨道维持、误差修正、调整姿态以及应急变轨等“动作”。所以常说,卫星的设计寿命往往取决于它能够携带多少燃料。
研制能在太空
进行补给的卫星
全自动化
交会对接
利用卫星加装燃料,难点在于要全无人的自动化操作——要捕捉卫星,同时还要给它加注燃料
1
专用渠道
“太空加油”就是用卫星与卫星对接加油,两个卫星在太空交会对接,也是技术挑战
卫星和卫星对接后,利用专用的加注渠道,比如加注口、自动伸缩性的加注管等
“太空加油”如何实现?
研制特殊的
加注燃料
2
“太空加油”
加的并不是油
而是一种
特殊的燃料
“太空加油”就是通过两个卫星在太空交会对接加油
苏联
苏联“礼炮六号”空间站于1978年首次实现了在轨加注
美国
美国通过“轨道快车”等计划进行了不少在轨加注实验,其在轨加注技术走在世界前列
国际空间站
国际空间站目前已经成功进行多次在轨加注工作
卫星上通常使用的氧化剂是四氧化二氮,它是一种非常危险的化学物质,有毒、有腐蚀性,需要经过特殊的处理,在转移过程中需要非常小心,稍有不慎就会导致加注失败,甚至导致卫星失效
卫星为什么要“太空加油”
还有谁实现过﹃太空加油﹄
卫星
延寿
研发轨道燃料加注的相关技术,对燃料耗尽的卫星进行补给,可延长大量高价值的卫星、空间站等航天器的飞行寿命,提高效费比
减少
太空垃圾
在轨燃料加注技术一旦被广泛采用,将会对后续卫星、飞船等航天器的设计理念有所突破,同时还能有效减少太空垃圾的数量
提升空间
探测能力
在轨加注服务还能减少运载器规模,降低任务成本,从而推动人类实现载人探火星、载人探小行星等载人深空探测梦想
科研人员一直在研究使用乙醇作为卫星燃料的替代产品
为此
整理/刘桔制图/方磊