+ 劉進(jìn)軍

炸開(kāi)想象力

+ 劉進(jìn)軍

怎樣探測(cè)植物的思維？

怎樣傾聽(tīng)動(dòng)物的語(yǔ)言？

怎樣看見(jiàn)不一樣的聲音？

怎樣聆聽(tīng)五彩繽紛的色彩？

怎樣撫摸優(yōu)雅的地球重力？

怎樣讓手機(jī)變成人體的新器官？

怎樣將可視化軟件滲入敵人的大腦？

怎樣把戰(zhàn)機(jī)、坦克、軍艦化為一鍋濃湯？

怎樣讓電玩游戲變?yōu)檎鎸?shí)的太空作戰(zhàn)？

想象力比知識(shí)更重要！

無(wú)心插柳——全電動(dòng)衛(wèi)星

偶然事件常常激發(fā)出靈感和技術(shù)革命。誰(shuí)聰明誰(shuí)幸運(yùn)！

通信衛(wèi)星都裝有電力推進(jìn)器。它用于保持軌道定位、位置保持、姿態(tài)調(diào)整等。電力推進(jìn)器的特點(diǎn)是：體積很小，效率很高，技術(shù)不難，但推力很低。衛(wèi)星專家認(rèn)為，電力推進(jìn)器主要用于軌道調(diào)整和調(diào)姿。

2001年7月12日，歐洲太空局的“阿蒂米斯”號(hào)中繼衛(wèi)星發(fā)射升空。由于火箭上面級(jí)故障，衛(wèi)星停留在近地點(diǎn)590千米，遠(yuǎn)地點(diǎn)17487千米的低轉(zhuǎn)移軌道上。這離距離36000千米的靜止軌道，還差得很遠(yuǎn)。

怎么辦！飛控人員只有一個(gè)辦法：衛(wèi)星上的電力推進(jìn)器臨危受命，臨時(shí)充當(dāng)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)。“阿蒂米斯”號(hào)的遠(yuǎn)地點(diǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)8次點(diǎn)火，轉(zhuǎn)移到31000千米的圓形軌道上?！鞍⒌倜姿埂钡碾x子推進(jìn)器啟動(dòng)，歷時(shí)18個(gè)月，終于到達(dá)地球靜止軌道。

2010年8月14日，美國(guó)空軍“先進(jìn)極高頻-1”通信衛(wèi)星發(fā)射，進(jìn)入近地點(diǎn)221千米，遠(yuǎn)地點(diǎn)50179千米的同步轉(zhuǎn)移軌道。衛(wèi)星準(zhǔn)備進(jìn)入靜止軌道時(shí)，液體發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生故障，不得不開(kāi)始太空流浪。如果不想辦法使其進(jìn)入靜止軌道，這顆價(jià)值5億多美元的衛(wèi)星將報(bào)廢，為了拯救衛(wèi)星，衛(wèi)星上的小反應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，12個(gè)姿態(tài)控制發(fā)動(dòng)機(jī)也一起幫忙，將近地點(diǎn)高度提高了4700千米。在這個(gè)高度，太陽(yáng)能帆板打開(kāi)，電力推進(jìn)器激活。衛(wèi)星電力推進(jìn)器用了9個(gè)月時(shí)間，終于將衛(wèi)星送入36000千米的靜止軌道。

電力推進(jìn)器挽救了衛(wèi)星。這兩次“無(wú)心插柳”的太空救援，為電力推進(jìn)衛(wèi)星的誕生開(kāi)辟了光輝的道路。電力推進(jìn)，改變了衛(wèi)星，也影響了火箭。一場(chǎng)衛(wèi)星技術(shù)革命的“戰(zhàn)爭(zhēng)”已經(jīng)打響。

通信衛(wèi)星主要運(yùn)行在距離地球的36000千米的靜止軌道。衛(wèi)星怎樣飛到那么高的靜止軌道呢？當(dāng)火箭發(fā)射升空，衛(wèi)星先進(jìn)入250千米左右的轉(zhuǎn)移軌道，然后一次次點(diǎn)燃遠(yuǎn)地點(diǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，環(huán)繞地球飛行，慢慢變大圈子，最后進(jìn)入靜止軌道。

一般衛(wèi)星的遠(yuǎn)地點(diǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)，都是液體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，少則幾百千克，多的幾噸，又多又重。2005年，美國(guó)波音公司將氙靜電離子發(fā)動(dòng)機(jī)，裝入衛(wèi)星。氙靜電離子發(fā)動(dòng)機(jī)比液體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的效率高10倍。但這就是科技的頂點(diǎn)嗎？

NO！汽車、輪船都有電動(dòng)汽車、電動(dòng)火車、電動(dòng)船，為什么衛(wèi)星不能有電動(dòng)衛(wèi)星呢？這為衛(wèi)星研制打開(kāi)一條嶄新的思路。當(dāng)歐洲通信衛(wèi)星組織與波音防御與太空公司談判“歐星-115”號(hào)時(shí)，主張研制一顆全電力推進(jìn)的電動(dòng)衛(wèi)星。

2015年，美國(guó)波音公司的“鬼怪”工廠設(shè)計(jì)研制了世界上第一顆采用電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)的全電動(dòng)衛(wèi)星。它有4個(gè)25厘米直徑的發(fā)動(dòng)機(jī)，每年只要5千克燃料。電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，不用燃料，太陽(yáng)能帆板供電，又輕又小。

波音公司的秘密：2臺(tái)電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)位于太陽(yáng)能帆板之間。

于是，世界上第一顆完全靠電力推進(jìn)的電動(dòng)衛(wèi)星——“歐星-115”號(hào)誕生了。2臺(tái)電推進(jìn)器安裝在太陽(yáng)能帆板下方。由于衛(wèi)星的電力推進(jìn)器取代了常規(guī)的化學(xué)推進(jìn)器，重量下降到原來(lái)的一半左右。電動(dòng)衛(wèi)星的優(yōu)點(diǎn)是：節(jié)省燃料、提高發(fā)射重量、最大化有效載荷。缺點(diǎn)是：需要耗時(shí)半年，從250千米的轉(zhuǎn)移軌道飛向36000千米的靜止軌道。

2015年3月2日，“歐星-115”號(hào)和“亞星-3A”號(hào)兩顆電動(dòng)衛(wèi)星，搭乘美國(guó)太空探索技術(shù)公司的“獵鷹-9”號(hào)火箭從佛羅里達(dá)州肯尼迪航天中心發(fā)射升空。電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)多次啟動(dòng)，將兩顆衛(wèi)星送入不同傾角的軌道。這是世界航天史上第一次衛(wèi)星串聯(lián)發(fā)射，是一個(gè)重要里程碑。

無(wú)論怎樣評(píng)價(jià)全電動(dòng)衛(wèi)星，它都為衛(wèi)星研制打開(kāi)一條嶄新的思路?，F(xiàn)在，美國(guó)波音公司引領(lǐng)全電動(dòng)衛(wèi)星的技術(shù)革命。電動(dòng)衛(wèi)星，為衛(wèi)星指明了未來(lái)的方向。高科技，日新月異，稍不留神就落后了。

世界上第一顆電動(dòng)衛(wèi)星——“歐星-115”號(hào)通信衛(wèi)星。