李龙臣 2001年12月10日 10:15
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| 我国回收卫星 |
人造地球卫星返回,与人造地球卫星发射一样,需要很高的技术,而且与发射有着密切的关系。人造地球卫星返回,高速再入大气层以后,只有阻力,没有升力,按弹道式返回轨道返回地面,有十几倍于地球重力加速度(g)的空气动力过载(超重),要安全准确地在预定地区返回,有着很高的技术要求。
首先,要求运载火箭有很高的控制转度,能准确地将卫星送到预定轨道,使卫星在运行的最后一圈,正好经过预定的回收地区上空,这是返回的基础。
其次,由于回收型卫星一般是低轨道卫星,受大气阻力和地球梨形形状等影响,轨道会发生偏离,卫星要能与地面密切配合,不断地对实际轨道进行测量,修正轨道偏差,使在返回时,符合返回条件,然后要精确地计算出落地的时间和落点的经纬度,并做出返回控制方案,包括向卫星发送各种控制指令的时间和条件等。
第三,在卫星进入最后一圈后,要求卫星和地面相互配合,能使卫星准确地转变成返回姿态。这是卫星返回的关键。失之毫厘,差之千里。20世纪50年代苏联的一次卫星回收,由于卫星姿态不对,反推火箭把卫星推向了更高的轨道。
最后,要求执行一系列遥控指令的众多仪器设备,能准确无误地工作。如反推火箭点火、熄火和分离,使卫星稳定的起旋和消旋火箭的点火、熄火和分离,返回舱分离和仪器舱的抛离等。否则,一着失误,全局皆输。
卫星在返回的过程中,还必须能闯过三关。
第一关是振动和过载关。使卫星脱离原有轨道和进入返回轨道的反推火箭,点火和熄火时会产生剧烈振动。接着,卫星以近8千米/秒的速度进入稠密大气层,强大的气动阻力会使卫星受到巨大的冲击,从而产生巨大的过载。卫星的结构和各种仪器设备必须能挺得住,不会被振垮和压扁。
第二关是火焰关。卫星以20多倍于声音的速度在大气层中穿行,与受剧烈压缩的空气剧烈摩擦,温度高达8000℃~10000℃,卫星表面必须有有效的防热层,结构材料也必须有很好的耐热性能,否则会被烧成灰烬。
第三关是落地防撞关。卫星接近地面时,仍有几百米每秒的速度,降落伞和减震设备等必须保证卫星安全落地,而不至被撞得粉身碎骨。同时,卫星上的信号装置要能可靠地工作,以使回收人员迅速发现卫星的落点踪迹。
1975年11月,我国在四川省的预定地区,首先成功地回收了返回式卫星,成为继苏联、美国之后,第三个能回收航天器的国家。
回收航天器是进行载人航天的前提,因为在现阶段,进入太空的人员是一定要安全返回地球的。卫星姑娘回娘家,是载人宇宙飞船航行的先导。