手动为科技人员点赞!什么是卫星变轨呢?卫星在轨期间自主改变运行轨道的过程称为变轨。变轨是否损耗卫星寿命卫星携带燃料毕竟有限,喷完后就无法移动,卫星在太空也无法人工加燃料,因此燃料限制是卫星寿命的瓶颈。据悉变轨之后,卫星做匀速圆周运动的轨道半径增大。

卫星是如何变轨的?

卫星是如何变轨的

卫星经由火箭发射进入预定轨道之后,便会围绕地球自主运行或在太空中漫游,不需要消耗燃料。只有在极其偶尔的情况下,为调整轨道才需要消耗一些,达到既定的目的,这就是你想问的变轨。人类已经有了很多种变轨方案,目前基本以工质不同来分来,下面我们就来细数下彼此的异同。1.化学燃烧推进这是最常见也被人类最为掌握的技术,通过氧化剂和还原剂燃烧释放大量热量,燃烧的产物高速离开发动机,产生反推力。

由于这个燃烧过程比较剧烈,且需要很重的发动机存在,一般不适合小型卫星而适用于大型航天器。工质:化学燃料燃烧后的产物应用:航天飞机的轨道转移系统,国际空间站推进系统,天宫二号推进系统2.物理变化推进这个过程中不会发生化学反应,通过工质的物理变化,例如液态变成气态的过程,加速离开卫星产生反推力。它的好处在于不需要发动机燃烧室,质量和体积都很小,可以提供较小且容易控制的推力。

这种技术适用于任何一个卫星,也是目前应用最广的卫星推进方式。而且它不仅可以用来改变轨道,还可以通过小型推力装置控制姿态。生活中水烧开后蒸汽将水壶盖顶起,利用的就是水的物理变化。工质:高压液态气体,常态液体应用:几乎所有卫星例如2006年发射的新视野号(New Horizons)就携带了几十公斤液氦进行轨道和姿态控制。

利用微小喷管的精细控制,新视野号的轨道机动精度极高。其中几个最典型的操作为:a. 2006年3月9日,76秒内速度变化1.16m/s;b. 2007年9月25日,937秒内速度变化2.37m/s;c. 2010年6月30日,35.6秒内速度变化0.44m/s;要知道新视野号的速度在15000-45000 m/s的区间,实现如此小的速度变化是其他推进系统无法实现的。

3.电推进电推进就是将工质电离后送入磁场,在磁场作用下离子以极高速度离开卫星,从而产生反推力。由于电离效率很高且工质离开的速度轻易达到几万米每秒,远远超过化学燃料工质最高几千米每秒的速度,电推进也是目前效率最高的推进方式,消耗工质少而推进效果好。工质:可被电离粒子(例如氙)应用:新一代各国卫星虽然电推进的推力很小,目前连一牛顿都是个巨大的障碍(一牛顿仅仅能拿起一个鸡蛋而已)。

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