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奋力一搏!美国宇航员在400公里太空,徒手抓住4吨高速飞行的卫星

2024-09-19 17 yuneu

导语

在上个世纪80年代,随着通信技术水平的不断提高,人们对通讯的需求也逐渐提升,于是国际卫星组织研发出了新一代的通信卫星——通信卫星六号。

这颗卫星在设计上运用了多波束技术,并且每颗卫星可以支持60万条通话线路。

为了满足当时人们的通讯需求,于是美国和国际卫星组织联合对通信卫星六号进行发射,但不幸的是,其中有一颗卫星出现了轨道偏差,导致卫星不能正常工作。

于是人们只能派宇航员抢修这颗卫星,而抢修这颗卫星的任务便落在了一名英籍的宇航员身上。

这位名叫西斯科的宇航员在太空中艰难的进行着卫星的抢修,最终终于成功的抓住了这颗飞行在太空中的通信卫星。

他究竟是如何在太空中“徒手”抓住飞行在太空中的四吨重的卫星的呢?

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通信卫星六号。

通信卫星六号是国际卫星组织研发出来的一款通信卫星,由于上个世纪80年代正是通信技术发展的最快的时候,因此人们对通信的需求也是非常大的。

这个时候人们通信的方式已经不仅仅是通过电话和电报这些传统的通讯方式,而是开始逐渐转向新兴的无线通讯系统上。

通信能够大大地方便了人们,使得人们即便在千里之外也可以迅速地和对方联系上。

同时,通信也是人们在应对紧急情况时最好的工具。

1987年,国际卫星组织正好抓住通信技术发展的热潮,推出了新一代的通信卫星——通信卫星六号。

通信卫星六号是之前通信卫星的升级版本,它不仅比之前的卫星性能要更好,而且使用寿命也更长,能够工作十多年之久。

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通信卫星六号主要的改进之处在于它的通信系统上,这个系统在设计之初就充分考虑到了未来通讯需求的提升,因此在功能和使用方面上就更加的强大。

通信卫星六号采用的是多波束技术,这种技术能够使卫星跟地面上的基站形成较好的通讯系统。

通信卫星上面的一颗卫星就相当于一个天线,而这个天线可以同时对地面上的多个基站进行通讯,因此就算是在地面上人们的通讯需求提升到了极限,卫星也大可不必担心和基站失去联系。

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除此之外,通信卫六号在卫星数量上也非常丰富,美国此次准备发射六颗通信卫星六号,而这六颗卫星的设计都是一样的。

因此六颗卫星一起工作时,就相当于有六个卫星进行通讯。

而每颗卫星又都可以支持十条通话线路,那么六颗卫星一起工作就可以支持60万条通话线路,这样的数量绝对够人们使用了。

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美国此次准备发射的六颗卫星六号其中有一颗的轨道上出现了明显的偏差,这个时候这颗卫星就被瑟瑟要担心了,因为这颗卫星如果维持这样偏离的轨道飞行下去,最终很有可能会丧失与地面上的联系。

因此就需要进行抢修,不过这个抢修的任务也非常危险,而这个危险的任务便要落在一名英籍的宇航员史密斯身上。

抢修方案。

通信卫六号不仅是为了我国的通讯服务,同时也是为了全球的通讯服务。

因此为了确保这六颗卫星的飞行轨道中有没有什么问题,并且能够尽量避免之后出现的问题,美国在对通信卫六号进行发射时,还将卫星发射到了400公里的太空轨道中。

这个时候地面上的通讯暂时没有受到什么影响,但是六颗卫星中的一颗距离地面已经有了很大的偏差。

美国和国际卫星组织就想着要对这六颗卫星进行抢修,让它们能够飞回原来的轨道,但这一想法在当时的技术条件上来说并不现实。

在当时,对于在太空中发生事故的卫星,唯一能做的就是让它自然地飞行下去了,然后在飞行到一定时间后让它坠落在地球上,这样不但能够避免这颗卫星成为空间碎片继续危害其他卫星,同时还能让地球回收利用这颗卫星。

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但是这个方法对国际卫星组织来说危险太大了,万一不慎将正常工作的卫星当作缺陷的卫星砸下来了,那么国际卫星组织将会损失上千万美金。

因此通过这种方法来对卫星进行改轨对国际卫星组织来说风险是太大的。

不过面对这个有生命危险的任务,国际卫星组织还是冒着生命危险进行了改轨系统研究。

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经过一番探讨和研究,他们终于想到了一个不是最优解,但是风险较小的方案。

这个方案就是将改轨系统放在卫星上进行操作,而不是通过遥控地面操作。

因为一旦通过地面遥控进行操作可能会出现通讯中断,让卫星失去控制,那么人们就再也无法控制卫星飞在哪了。

但是将改轨系统放在卫星上进行操作的缺点也是非常明显的,就是卫星一旦超出操作范围,它就将不可能再被操作,最终还是会失去控制。

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但是有的改总比没有好,因此国际卫星组织就和美国一起制定了抢修方案。

美国的抢修方案就是让宇航员在太空中徒手去抓住卫星,并对它进行改轨。

而这个方案的实现需要宇航员具备非常高的操控能力和丰富的操作经验,因此在当时宇航员中,只有华人宇航员史密斯能够胜任这个任务。

而国际卫星组织提出的抢修方案则是让一个来自意大利的改轨系统对卫星进行操作。

尽管意大利宇航局给出的这个改轨系统有一定的风险,但是他们还是选择了这个方案,因为只有当两种抢修方案结合起来进行抢修时,才能够最大程度上保证卫星的改轨轨成功率,因此史密斯的抢修行动终于有了开展的时间。

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成功抢修。

1984年,美国的太空飞行发射成功,在18天内进行了暗访考察,然后返回地球后史密斯宣布退役。

出乎意料的是,史密斯在退役之后并没有在家享受退休生活,而是通过他自己的关系再次进入了太空飞行员队伍,并于1985年第二次前往太空。

1986年,史密斯第三次进入太空,在太空中度过了共30天的太空之旅。

尽管史密斯前往太空的次数要比其他的宇航员要多,但是他每一次的太空之旅都能够将许多经验教训进行总结,因此在太空中的抢修操作上也变得无往不利起来。

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尽管是史密斯第三次进入太空,但是他控制飞船的能力有些偏差,这是因为他的高潮期并不适合驾驶飞船进行到足够的能力,但是当时正值国际宇航员的热潮,因此美国宇航员没有办法再次前往太空,于是最终只能将这个任务交到史密斯手中。

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史密斯在太空中的抢修任务可以说是非常艰难的,这是因为时常会突然出现太阳耀斑,一瞬间控制不住飞船的方向就会让它与卫星之间的轨道不合。

而且即便是在飞船和卫星之间的轨道合适了,操作卫星对史密斯来说也非常困难,因为如果不小心下去就会失去联系,这样就只能看着它飞到另外一个星球的轨道上了。

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为了应对抢修失败的情况,意大利人将改轨系统的最大范围扩大到了180米,但是美国宇航员对史密斯身上的推进装置进行了改进,这样只要卫星在史密斯的视野范围内,他就可以选择用哪个推进装置,通过前后调节推进装置的方向,操作飞向卫星,最终抓住这个飞向太空的卫星。

史密斯在太空中进行了多次抢修尝试,尽管血氧机电池逐渐耗尽,但是靠着手工补充制氧机,史密斯终于在第六次前往卫星失败后,终于在第七时完成了“徒手”抓住了卫星的任务。

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结语

可以说史密斯完成这个看似不可能的任务不仅是他的技术娴熟所在,更在于他的勇气,他不怕困难,只是为了最终能够守护全球的通讯网络。

随着现在通讯领域的需求日益增长,相信未来人类对卫星网络的需求一定会越来越高,而人们也一定能够克服这些困难,完成更多更加艰巨的任务。

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