天宫二号为什么坠毁了(40颗星链卫星因地磁风暴坠毁,马斯克损失大了,只怪他太“抠门”
发布时间: 2023-07-19

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40颗星链卫星因地磁风暴坠毁,马斯克损失大了,只怪他太“抠门”

最近,刚刚发射成功的40颗“星链”卫星遭遇地磁风暴,再入大气层的消息火了,马斯克遭遇了一次数千万美元的损失,不知道要回收重复利用多少火箭和整流罩才能省出来。而他之所以有此“劫”,主要原因是太“抠门”。别着急,听我慢慢说。

所谓地磁风暴,大意是太阳粒子喷发加剧,作用在地球大气层上,除了会干扰地球的通信之外,带电粒子的增多也会加热地球大气层。虽然这种加热十分微弱,但会导致地球大气层膨胀,甚至是轻微变形。

和很多人的传统印象不同的是,在两三百公里高度的近地轨道上运行的空间站、卫星,其实并没有完全逃出地球大气层,飞行时仍能感受到一定的空气阻力,所以地球大气层膨胀之后,它们感受到的空气阻力更大了,严重的可能会导致坠毁。比如苏联的“礼炮”号空间站、美国的“天空实验室”,都是因为这个原因陷入不可逆的再入大气层过程。而据说这次在210公里高度飞行的“星链”卫星,遭遇的阻力突然增加了50%。

看到这里,熟悉“星链”轨道的人可能会想,“星链”卫星的部署轨道不是550公里、1150公里,最低也有340公里吗?比如在2月3日发射的这批49颗“星链”卫星,部署轨道是550公里高度,它们怎么会跑到210公里大气阻力较大的轨道上去了呢?

原因就是马斯克太“抠门”,为了节省成本,执行“星链”发射任务的“猎鹰”9火箭是没有上面级的,也就是说进入太空之后,它不能再推一把,帮助卫星进入最终部署轨道,而是在210公里的高度就“撒土豆”了,后续的升轨要靠“星链”自己。

而这个210公里的轨道,马斯克美其名曰地将它命名为测试轨道,“星链”卫星在这里测试状态OK之后,才会启动发动机进行升轨。没错,现在新一代的“星链”卫星是自带推进系统的,但是由于它的体型不大,单颗卫星只有200多公斤重,所以没办法使用传统的化学火箭发动机,而是和我们的空间站一样,使用了“黑 科技 ”霍尔推进器。

这本来是个好事情,但是在这里马斯克“抠门”的本性第二次又表现出来了。霍尔推进器虽然体型小,节省燃料,但现阶段的推力一般只有几牛,最大的美国X3霍尔推进器和我国的HET-450,推力也只有5.4牛和4.6牛,还处于实验室阶段。

不过,现阶段实用化的霍尔推进器,推力也有1到2牛,比如我国空间站“天和”核心舱就装备有4个这样的霍尔推进器。而马斯克为了节省成本,给“星链”卫星配备的霍尔推进器,输入功率范围只有1.35千瓦至10千瓦,推力为40到600毫牛,大概只有我们的1/2到1/15。

这样小的霍尔推进器,马斯克和SpaceX是经过精确的计算的,它刚刚好能抵消210公里高度近地轨道上的空气阻力,一点也没多,但是这次由于受地磁风暴的影响,近地轨道上的空气阻力突然增加了50%,所以40颗“星链”就GG了,即使当时“星链”卫星收起了“小翅膀”以减少阻力也无济于事。而这批发射的剩下的9颗“星链”卫星,估计也救不回来。

值得一提的是,即使没有这次地磁风暴的影响,从210公里的轨道升轨到550公里,凭借“星链”那连张纸都吹不到的霍尔推进器,整个过程大概需要一两个月的时间,整个变轨过程中需要占用大量的轨道资源,而这才是航天业内诟病“星链”卫星的原因之一,并非它的数量太多,挤占了近地轨道空间。实际上,用马斯克自己的话来说,地球的近地轨道空间很大,可以容纳数以万亿计的卫星,听起来似乎很有道理,但是他回避了“星链”变轨过程太漫长带来的风险,一旦有事反应不够灵活,会给在这一轨道运行的其他航天器造成未知的威胁,就像前不久我们的空间站所遭遇的那样。

最后,还要说一句,马斯克的这种“抠门”,是他的航天商业帝国得以成功的主要原因,而节省发射成本,本无可厚非,值得我们学习。但任何事情都不能走极端,过犹不及,企业除了追求经济利润之外,还要主动承担起 社会 责任,我们的“天宫二号”空间实验室退役的时候,都是主动离轨的,这才是大国担当。

天宫二号升空了,天宫一号去哪了

天宫一号,作为我国第一个目标飞行器,于2011年9月29日,在酒泉卫星发射中心发射成功。

在轨飞行7年后,于2018年4月2日坠毁在南太平洋。

天宫二号,作为我国第二个目标飞行器,于2016年9月15日,在酒泉卫星发射中心发射成功。

在轨飞行3年后,于2019年7月19日,受控坠毁在南太平洋。

天宫一号和天宫二号,都没有逃出坠毁的命运。当然了,不仅仅是天宫号目标飞行器,全球所有的载人飞船都逃不出坠落在地球的命运。只不过有的是在与大气层的摩擦中燃烧殆尽,有的是被存放在博物馆中展览起来。

而天宫一号和天宫二号,主要还是实验性质的。与完整意义上的空间站还不一样,既然天宫号飞船,是为真正的空间站飞段打基础的。那么,当预定试验完成以后,寿命到期之时,也该寿终正寝了。

可以说,空间站无一例外的命运,都是在大气层中燃烧殆尽,不能留在太空中成为太空垃圾,因为这样会对会后续发射的人造卫星,空间站造成危害。

现如今,围绕地球的太空垃圾高达12.5亿个,这些个太空垃圾,在以高速飞行时,会对发射到轨道上的航天器造成不小的威胁。

在1991年12月,俄罗斯一颗报废的卫星“宇宙1934”号,撞上了本国另一颗卫星“宇宙926”号,并释放出来的大碎片。

在1996年7月,法国的“樱桃”号通信卫星,被多年前“阿丽亚娜”运载火箭入轨时产生的一枚碎片击中。

在2013年5月29日,厄瓜多尔一枚卫星与太空垃圾相撞,造成该卫星的工作失灵。

在2021年前5月12日,国际空间站的机械臂就被太空垃圾给击中了,只不过未造成大的影响。

以上只是为数不多的太空垃圾,撞到卫星或者空间站上的例子。一般来说,在地球引力的作用下,各自有各自的轨道,是不会相撞的。但是,没有绝对的安全,太空垃圾撞到卫星或者空间站上也会发生的。

所以说,对于大型的空间站,等到其寿命到期之后,就会受控飞向地球,在与大气层的摩擦中燃烧殆尽。

如前苏联时期,发射的和平号空间站。该空间站在2001年,在大气层中燃烧之后,受控坠毁在南太平洋预定海域。

而如今的国际空间站,也将在2024年-2028年之间退役,退役之后命运也将像和平号空间站一样,在大气层燃烧之后,坠毁在太平洋。

由此可见,空间站的最终都难逃燃烧坠毁的命运。

而天宫一号和天宫二号,还只是试验性质的空间站,当所需要做的试验完成之后,也是要燃烧之后坠毁的。

也就是说,天宫一号和天宫二号目标飞行器的残骸,现在都停留在南太平洋底部,并将永久的沉眠于此地。

天宫一号目标飞行器的长度为10.4米,直径最大处为3.35米,重量为8吨,由实验舱和资源舱组成。

主要任务就是试验完交汇成与神州八号,神舟九号,神舟十号飞船的交会对接,验证交会对接技术,为后续发射空间站打基础。并进行航天员在空间驻留试验,以及载人空间站关键的生命支持系统试验。

此外,还要进行对地遥感,空间环境,空间物理探测,空间科学实验,航天医学实验及空间技术试验。

天宫二号目标飞行器的长度为10.4米,直径最大处长3.34米,重量为8.6吨。

任务与天宫一号略有不同,在天宫一号验证过交会对接任务之后,天宫二号就没有必要进行验证了。

而其主要就是进行太空科学试验,不仅仅搭载了我国自主研发的全球第一台冷原子钟。还要进行14项空间科学试验例如:微重力基础物理,空间材料科学,空间生命科学

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