近日,長(cháng)征四號丙運載火箭將一顆氣象“新星”推向太空。在離地830千米的太空,風(fēng)云三號C星正沿著(zhù)一圈圈經(jīng)線(xiàn)飛轉,翹首以盼,等待著(zhù)它的“接替者”。作為一名“勞模星”,它將為自己10年的“服役生涯”畫(huà)上圓滿(mǎn)句號。那么,衛星也有壽命嗎?
衛星有3種壽命
衛星不但有壽命,而且還有3種壽命,包括設計壽命、工作壽命和軌道壽命。設計壽命是指設計制造時(shí)規定在運行軌道上應該達到的正常工作時(shí)間;工作壽命是在運行軌道上正常工作的實(shí)際時(shí)間;軌道壽命則是在軌道上存留的時(shí)間。
比如我國第一顆人造地球衛星“東方紅一號”設計壽命為20天、工作壽命為28天、軌道壽命已有53年,而且還會(huì )“活”下去。
經(jīng)常有人問(wèn),不在軌的衛星哪里去了?通常的回答是:退休了。因為它們的設計壽命為半年至7年不等;工作壽命為39天到10幾年不等;但在軌壽命可長(cháng)達幾十年。
1999年5月10日,我國第一顆業(yè)務(wù)型氣象衛星——風(fēng)云一號C星成功發(fā)射,這顆“爭氣星”打了風(fēng)云衛星的首個(gè)翻身仗,不但吉祥地在太空畫(huà)了一條“中國龍”,而且成為名副其實(shí)的第一顆長(cháng)壽星,最后還為中國太空實(shí)驗貢獻了生命。
在風(fēng)云一號C星成功發(fā)射后,其后的15顆風(fēng)云星不但都達到了設計壽命,還都遠超了設計壽命,均被國際組織列入正常業(yè)務(wù)星系列,它們一個(gè)個(gè)比著(zhù)健康長(cháng)壽、比著(zhù)長(cháng)本領(lǐng),尤其是風(fēng)云四號A星和B星兩姐妹“想世界不能想,做世界不能做”,部分技術(shù)跑進(jìn)國際先列。
衛星“生病”也進(jìn)“醫院”
像人會(huì )生病一樣,衛星也會(huì )生各種病。有些病是生理性的,如每年春分、秋分不可避免地被日凌干擾;有些是先天不足的,這受到衛星的任務(wù)類(lèi)型、成本、元器件與工藝水平好壞等因素影響;有些是后天環(huán)境造成的,如冷熱病、太陽(yáng)風(fēng)暴??;有些是意外,如被碰撞、被擊碎等。
如果老了不能堅持正常工作,衛星也會(huì )退休,但沒(méi)有特別硬性的退休年齡。個(gè)別衛星在退休后還會(huì )發(fā)揮余熱。
但有生必有死,衛星離軌后,即軌道壽命結束,可以宣布“死亡”。近地軌道的“巡邏兵”衛星一般被減速從而跌落進(jìn)大氣層“火葬”,靜止軌道的“哨兵“衛星則通常被推送至同步軌道環(huán)上空兩三百千米處的墓地軌道進(jìn)行“天葬”。
我國衛星的“總醫院”在西安衛星測控中心。那里的長(cháng)管機房里,有一群技術(shù)人員365天每天24小時(shí)分分秒秒地監測衛星狀態(tài),也被稱(chēng)作“衛星醫生”,他們負責我國幾百顆衛星在軌運行衛星動(dòng)態(tài)監管、定期體檢和“病星”治療。
這些“衛星醫生”里有“老中醫”,能對衛星“望聞問(wèn)切”;有“西醫”,可以用“飛刀”遠程為“病星”治療,做到“手到病除”。
“活再多、事再忙,通訊不能中斷;家再遠、路再長(cháng),電話(huà)一響必須馬上到現場(chǎng)”是“衛星醫生”真實(shí)的工作寫(xiě)照。多數衛星有了“衛星醫生”的精心照料后都能實(shí)現超期服役,遠超出了設計壽命。
衛星延長(cháng)壽命不是難事
其實(shí),想讓衛星少生病、壽命長(cháng),無(wú)外幾個(gè)因素:一是保證“基因”好。在衛星制造時(shí),從元器件選用到單機、分系統、全系統都要質(zhì)量杠杠的,設計、材料、工藝等每個(gè)細節都不能馬虎。
二是保健保養好。衛星長(cháng)壽的一個(gè)關(guān)鍵“秘籍”是在軌維護要保養好?!靶l星醫生”會(huì )借助傳感器對衛星進(jìn)行在軌故障診斷和健康管理,他們通曉衛星的“健康醫療”和“養生之道”,盡早發(fā)現“疾病”,進(jìn)行在軌維護和調姿等。
三是創(chuàng )新服務(wù)好。隨著(zhù)技術(shù)不斷進(jìn)步,如果有太空加油站給衛星續燃料,有“太空4S店”為衛星提供在軌各種模塊更換,智能機器人在太空中加工、制造、組裝全新的航天器,那么衛星延長(cháng)幾年壽命真不是難事。
但凡質(zhì)量好、貢獻大的衛星和身體好的人非常相似:
“昨夜西風(fēng)凋碧樹(shù),獨上高樓,望盡天涯路”此第一境也,即立目標、定方向,弄清衛星要干什么很重要;
“衣帶漸寬終不悔,為伊消得人憔悴”此第二境也,即朝著(zhù)目標持之以恒地奮斗,遇到天大的困難和病痛,都堅持去追尋自己的夢(mèng)想,哪怕為之而憔悴也甘愿奉獻一生;
“眾里尋他千百度,驀然回首,那人卻在,燈火闌珊處”此第三境也,即當真正完成自己一生的夢(mèng)想回首發(fā)現,自己一直尋找的是實(shí)現夢(mèng)想的過(guò)程?。
每顆星和每個(gè)人一樣,都以它特有的足跡,飛揚在自己的生命篇章里。作為獨特的地球或宇宙使者,衛星用盡全身的力氣,留下瞬間輝煌,詮釋了生命的獨特意義。
(作者系中國衛星氣象領(lǐng)域科學(xué)傳播專(zhuān)家、正高級工程師)
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