+ 劉進軍

炸開想象力

+ 劉進軍

怎樣探測植物的思維？

怎樣傾聽動物的語言？

怎樣看見不一樣的聲音？

怎樣聆聽五彩繽紛的色彩？

怎樣撫摸優(yōu)雅的地球重力？

怎樣讓手機變成人體的新器官？

怎樣將可視化軟件滲入敵人的大腦？

怎樣把戰(zhàn)機、坦克、軍艦化為一鍋濃湯？

怎樣讓電玩游戲變?yōu)檎鎸嵉奶兆鲬?zhàn)？

想象力比知識更重要！

無心插柳——全電動衛(wèi)星

偶然事件常常激發(fā)出靈感和技術革命。誰聰明誰幸運！

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

2001年7月12日，歐洲太空局的“阿蒂米斯”號中繼衛(wèi)星發(fā)射升空。由于火箭上面級故障，衛(wèi)星停留在近地點590千米，遠地點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。

怎么辦！飛控人員只有一個辦法：衛(wèi)星上的電力推進器臨危受命，臨時充當火箭發(fā)動機?！鞍⒌倜姿埂碧柕倪h地點發(fā)動機8次點火，轉(zhuǎn)移到31000千米的圓形軌道上?！鞍⒌倜姿埂钡碾x子推進器啟動，歷時18個月，終于到達地球靜止軌道。

2010年8月14日，美國空軍“先進極高頻-1”通信衛(wèi)星發(fā)射，進入近地點221千米，遠地點50179千米的同步轉(zhuǎn)移軌道。衛(wèi)星準備進入靜止軌道時，液體發(fā)動機發(fā)生故障，不得不開始太空流浪。如果不想辦法使其進入靜止軌道，這顆價值5億多美元的衛(wèi)星將報廢，為了拯救衛(wèi)星，衛(wèi)星上的小反應發(fā)動機啟動，12個姿態(tài)控制發(fā)動機也一起幫忙，將近地點高度提高了4700千米。在這個高度，太陽能帆板打開，電力推進器激活。衛(wèi)星電力推進器用了9個月時間，終于將衛(wèi)星送入36000千米的靜止軌道。

電力推進器挽救了衛(wèi)星。這兩次“無心插柳”的太空救援，為電力推進衛(wèi)星的誕生開辟了光輝的道路。電力推進，改變了衛(wèi)星，也影響了火箭。一場衛(wèi)星技術革命的“戰(zhàn)爭”已經(jīng)打響。

通信衛(wèi)星主要運行在距離地球的36000千米的靜止軌道。衛(wèi)星怎樣飛到那么高的靜止軌道呢？當火箭發(fā)射升空，衛(wèi)星先進入250千米左右的轉(zhuǎn)移軌道，然后一次次點燃遠地點發(fā)動機，環(huán)繞地球飛行，慢慢變大圈子，最后進入靜止軌道。

一般衛(wèi)星的遠地點發(fā)動機，都是液體燃料發(fā)動機，少則幾百千克，多的幾噸，又多又重。2005年，美國波音公司將氙靜電離子發(fā)動機，裝入衛(wèi)星。氙靜電離子發(fā)動機比液體燃料發(fā)動機的效率高10倍。但這就是科技的頂點嗎？

NO！汽車、輪船都有電動汽車、電動火車、電動船，為什么衛(wèi)星不能有電動衛(wèi)星呢？這為衛(wèi)星研制打開一條嶄新的思路。當歐洲通信衛(wèi)星組織與波音防御與太空公司談判“歐星-115”號時，主張研制一顆全電力推進的電動衛(wèi)星。

2015年，美國波音公司的“鬼怪”工廠設計研制了世界上第一顆采用電動發(fā)動機的全電動衛(wèi)星。它有4個25厘米直徑的發(fā)動機，每年只要5千克燃料。電動發(fā)動機，不用燃料，太陽能帆板供電，又輕又小。

波音公司的秘密：2臺電動發(fā)動機位于太陽能帆板之間。

于是，世界上第一顆完全靠電力推進的電動衛(wèi)星——“歐星-115”號誕生了。2臺電推進器安裝在太陽能帆板下方。由于衛(wèi)星的電力推進器取代了常規(guī)的化學推進器，重量下降到原來的一半左右。電動衛(wèi)星的優(yōu)點是：節(jié)省燃料、提高發(fā)射重量、最大化有效載荷。缺點是：需要耗時半年，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”號和“亞星-3A”號兩顆電動衛(wèi)星，搭乘美國太空探索技術公司的“獵鷹-9”號火箭從佛羅里達州肯尼迪航天中心發(fā)射升空。電動發(fā)動機多次啟動，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，是一個重要里程碑。

無論怎樣評價全電動衛(wèi)星，它都為衛(wèi)星研制打開一條嶄新的思路。現(xiàn)在，美國波音公司引領全電動衛(wèi)星的技術革命。電動衛(wèi)星，為衛(wèi)星指明了未來的方向。高科技，日新月異，稍不留神就落后了。

世界上第一顆電動衛(wèi)星——“歐星-115”號通信衛(wèi)星。