飞行器|珠海航展:中国研发“太空油罐车” 可在万米太空实施“救星计划”

中新社珠海9月30日电 (采访人员 郭超凯)正在举行的第十三届中国国际航空航天博览会(即珠海航展)上 , 一款中国设计研制的“太空油罐车”——补加服务飞行器引发公众关注 。 该飞行器可破解地球静止轨道卫星的“燃油之急” , 为其延长寿命 , 在万米太空实施“救星计划” 。
人类现代生活已经离不开地球静止轨道卫星 。 它们提供天气预报、电视转播、移动通信、全球导航等服务 。 而通常来说 , 地球静止轨道卫星的造价也十分高昂 , 往往高达数十亿元人民币 。
严格来说 , 运行在地球静止轨道上的卫星并非完全静止不动的 , 它们除了受地球引力之外 , 还会在月球、太阳的引力作用下逐渐飘离原有轨道 。 因此 , 卫星必须定期利用自身携带的燃料产生推力 , 把自己固定在特定的轨道位置上运行 。
通常 , 卫星在发射时会一次性携带十几年寿命的燃料 。 但进入太空以后 , 燃料只会越用越少 , 燃料耗尽后 , 卫星的寿命就结束了 。 因此燃料的储备直接决定着一颗卫星的使用寿命 。 比如一颗重达5.5吨的地球静止轨道卫星 , 燃料的重量足足占据一半以上 。
在日常生活中 , 汽车油箱虽小 , 但却可以通过不断加油实现长距离驾驶 , 飞机空中加油技术也大幅提升了飞机的飞行里程 。 而目前大部分“报废”卫星之所以提前结束“生命” , 都是受限于自身燃料携带量的不足 , 因此燃料补加技术的突破也将大大延长卫星的工作寿命 , 为在轨卫星的长期运营提供能源保障 。
此次亮相珠海航展的补加服务飞行器 , 是由中国航天科技集团八院独立设计研制 , 专职从事燃料“上门补加服务”的飞行器 。 中国航天科技集团有限公司八院科研四部副部长曾占魁介绍 , 该补加服务飞行器在设计之初便简化了自身功能 , 在维持基本在轨运行的前提下 , 实现尽可能多的装载燃料 。
补加飞行器可一次性携带1.3吨燃料 , 占自身重量的52% , 堪称一辆“太空移动油罐车” 。 而对一颗“急需救助”的卫星来说 , 只需补加50千克燃料 , 卫星就可以延长约一年寿命 , 与重新发射一颗静止轨道卫星的造价相比 , 成本足足降低35% 。 因此实现燃料在轨补加技术 , 对造价高昂的卫星来说不啻于雪中送炭 。
曾占魁表示 , 在轨补加飞行器的前端装有雷达和相机组成的导航系统 , 使其具备了“自动驾驶”的功能 。 当收到燃料短缺的卫星发出的求助信号后 , 飞行器将在地面调度系统的导引下 , 到达卫星的后方 , 利用导航系统自主跟踪并接近卫星 。 在到达距离卫星约2米以内时 , 在机械臂的配合下 , 实现与卫星补加口的紧密连接 , 将燃料输送给卫星 。
要想在太空中顺利“加油” , 飞行器首先要实现与卫星的精准对接 。

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