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我們能否用機械臂,將還在軌道運行的東方紅一號,帶回家呢?

Ashin 2023/01/13

妳知道嗎,在1970年,宇宙中第一次有了來自中國的聲音,而這個聲音正是由我國 首顆人造衛星「東方紅一號」發出來的。

中國首顆人造衛星「東方紅一號」

時光荏苒,收音機中《東方紅》的旋律雖已消失,但是東方紅一號卻仍在軌道上運行。

那麼,我們能否用機械臂將它帶回家呢?

依舊在飛行的東方紅一號

上世紀發生的美蘇太空爭霸事件,將航天科技推到了一個新高度。不得不提的是,當時的航天發展得益于人們肯砸錢,以美國的阿波羅登月為例,前后就花費了近 254億美元

美國阿波羅登月計劃耗資巨大

而當時的中國剛剛建國不久,國家還處在百廢待興當中,不僅手上沒有太多的閑錢,就連相關的科技人才也很少。可哪怕是這樣,我們依舊沒有放棄發展航天事業。

根據資料來看,當時的國家領導人在看到蘇聯的第一顆人造衛星上天之后,便在次年五月宣布「 中國也要搞自己的人造衛星」。

就這樣,中國人開始專心研制自己的人造衛星。由于當時大家對火箭、衛星的了解都不夠多,所以只能邊學邊做,有時候還要用自己的「土方法」克服一些困難。

我國在研制人造衛星的時候遇見了不少困難

比如說在衛星制造過程當中,有一個關鍵工序名為「 鉚接」,人們對此不甚了解,也沒有專用的工具。在這種情況下,工人們硬是靠著幾把小錘子,用自己的身體當支撐架,最終將鉚釘都固定了上去。

作為「東方紅一號」負責人之一的戚發軔後來還回憶道,「當時夏天試驗的時候,因為衛星廠沒有低溫試驗室, 就穿著大棉襖去海軍的冷庫里進行試驗。」

由此可見,當初研制東方紅一號的時候條件是非常困難的。

不過,好在最終這顆衛星還是在 1970年4月24日,成功升空,并且進入了預定軌道。

東方紅一號于1970年成功升空

為了讓在地面的中國人都知道這一消息,研究人員還用 20.002兆赫頻率播放了著名樂曲 《東方紅》,讓這個聲音傳入了千家萬戶的收音機里,與人民群眾一同分享喜悅。後來,它在1970年5月14日停止發射信號。

值得一提的是,大家本來以為中國的首顆人造衛星要經歷幾次失敗,沒想到咱們一次就成功了。根據資料來看,從正式立項到成功讓其發射,中國只花費了 5年左右的時間。并且,這顆衛星還相當的「皮實」,直到現在依舊在飛行。

那麼,它是如何做到的呢?

東方紅一號的成功發射

主要是因為 東方紅一號飛得比較高,它在近地點441公里、遠地點2368公里的橢圓軌道上運行,這一高度受到的阻力很小

在這種情況下,東方紅一號就可以不消耗任何能量,依靠慣性長期飛行。從這一點來看,它確實是太空衛星當中少見的「勞模」了。

對于東方紅一號依舊保持飛行這件事情,有人認為應該就這樣讓其永遠飛下去,也有人認為這是我國的第一顆人造衛星,頗具紀念意義,所以如果有辦法的話, 應該將其從太空中帶回來,并進行更深層次的研究。

東方紅一號極具紀念意義

那麼,有沒有什麼方法可以帶著它回到地面呢?「機械臂」能夠承擔這個重任嗎?

機械臂能夠帶它回家嗎?

對于回收東方紅一號這件事,不少人在網上大開腦洞,出了許多點子,其中熱度最高的就是 使用機械臂對其進行回收。問題是,機械臂真的能做到嗎?

首先咱們先來了解一下機械臂。這一概念最初是由美國提出的,時間是在上世紀七十年代左右,由于機械臂在太空中大有用處,所以我國啟動載人航天工程的時候,也開始研制機械臂。

若是只從表面上來看,機械臂看起來很「僵硬」,并不像科幻大片當中演得那樣靈活。但是就以現在機械臂的發展程度來說,已經相當不錯了。

設計的機械臂看起來較為「僵硬」

畢竟在太空中,它既要拖動大質量載荷,又要控制精度,甚至還需要自主分析能力。從這些需求來說,它就像是一個「人工智能」。

我國空間站上的遠程機械臂系統,主要包括 核心艙和實驗艙兩個部分,它們的職責和能力有所差異。以核心艙的機械臂為例,它的任務是完成 大載荷轉移,因此其 質量高達738千克左右,長度為10.2米,看起來非常的大。而實驗艙的機械臂則是小型的, 長度大約為5米,自由度比較高。

空間站上的機械臂工作狀態

其次再來看看,有了機械臂之后,能不能依靠它來抓住東方紅一號并進行回收。

從理論上來說,是可以的,但是還差一件關鍵設備,那就是更靈活的 機械手。畢竟,想抓取衛星,只有機械臂是難以做到的。

雖然目前比較先進的 加拿大臂2可以與其他部件組合,形成類似機械手的東西,但是想用來完美抓握還是差一些。并且,這種抓握有時候需要有配套的接口,以確定抓住之后能夠進行固定。但是東方紅一號升空的時候,我們還未考慮過對接口這個設定,所以想抓住它是很困難的。

加拿大臂2和其它部件組合依舊難以完美抓握

最后一點,就是機械臂即使能夠順利抓住它,我們又要如何將其運回來呢?

要知道,東方紅一號的質量在173千克左左右、直徑大約1米,這就代表著抓住它之后要騰出一塊地方進行放置。

不少人認為,最好依靠 航天飛機進行運輸。也有人覺得,太大了就回收到空間站當中,再進行拆解,然后一塊一塊運回來。

從理論上來說,以上方法確實都可以,問題是這背后的 成本實在是太高了。若是單純只是為了將其當成紀念品撈回來擺著,倒也不必付出這麼多的精力、財力,不如就讓它繼續在空中飄著吧。

如果回收成本太高,不如繼續在空中飄著

當然,若是未來我國的機械臂研制、回收之類的技術得到了更好地發展,使我們有能力將其抓住并帶回來,那時候東方紅一號還是能夠「回家」的,大家可以期待一下。

不過需要注意的是,站在如今各國提倡「清理太空垃圾」的角度,東方紅一號已經屬于垃圾的范疇了。那麼, 在無法進行回收的情況下,未來我們會怎麼處理它呢?

最終成為太空垃圾中的一員

它的歸宿可能是什麼?

對此中國航天科工集團二院的研究員 楊宇光,進行了詳細的作答。他表示, 對于無法回收的航天器,人們一般會選擇讓其受控離軌或者墜毀。后者屬于不受控離軌的范疇,要求衛星的軌道高度足夠低。

很顯然,東方紅一號并不滿足「軌道高度低」的要求,所以無法使用后面一種方法。

東方紅一號的運行軌道并不低

那麼受控離軌可以嗎?

一般來說,受控離軌也需要它與地面之間保持聯系,按照既定安排逐步下降軌道,最終墜入大氣層燒毀,而東方紅一號早就沒電了,根本無法與地面保持聯絡,所以實施起來也很困難。

由此可見,它的歸宿十有八九就是在自然環境下慢慢降低高度,然后自行墜入大氣燒毀。不過由于它下降得特別慢,所以咱們應該還是有不少時間大力發展技術,然后實現對其回收的!

說不定未來有機會將其回收

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