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难怪长征五号要密集发射:大型卫星飞到高轨道,摆脱美国X37B跟踪

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发表于 2024-9-11 20:33:29 | 显示全部楼层 |阅读模式
我国又往太空打了一颗多大的卫星,居然要动用加长版的长征五号火箭来发射?

3月初,我国通信技术试验卫星11号,已经传来了最新消息。这颗卫星是2月23号从海南发射的,准确进入了远地点三万多公里的高轨道,国外已经公布了它的轨道参数。

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(2月23日长征五号再次发射大型卫星)




而巧合的是,美国去年底发射的X-37B太空战机,也在本周传来了新消息,已经确认进入了高轨道,正按美军计划开展秘密测试。太空,从来就不太平。

咱先来聊一聊长征五号遥七发射神秘的“11号”卫星。我总结了一下,这次发射任务主要有3个特点:

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(我国正在研究千米级别的超大型航天器结构,可能用于大型卫星阵列)



第一,卫星特别大。

长征五号是我国现役最强大的火箭,也是亚洲最强大的火箭,高度63米,起飞推力达到了1068吨,近地轨道运力超过32吨,地月转移轨道运力超过8吨,火星转移轨道运力也超过了5吨。
那这次发射的通信技术试验11号卫星,到底有多大呢?

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(国外对我国通信技术试验11号卫星的轨道跟踪数据)




国外发布了跟踪观测的轨道数据,11号卫星目前位于近地点218公里,远地点35800公里的地球同步转移轨道上,绕地球一圈需要632分钟,大概10个半小时。

而长征五号加长版,地球同步转移轨道的运力是超过14吨的。
也就是说,就算留一点余量,试验11号卫星的重量达到十三四吨是完全可能的。

网上统计了之前的十颗通信技术试验卫星,1号到9号卫星都是用长征三号系列发射的,10号卫星是长征7号发射的。

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(我国通信试验技术卫星的发射记录,来自网络)




长征三号基本型的地球同步转移轨道运力才1.45吨,

长征三号乙捆绑了4个助推器,提高到了5吨多,

长征三号丙捆绑了2个助推器,这一指标是3.8吨。

长征七号是我国最新一代的中型火箭,地球同步转移轨道运力是7.8吨。
这些指标意味着,长三系列发射的通信技术试验卫星1号到9号,重量也就是3到5吨的样子,长七发射的10号卫星重量也不会超过7.8吨。而这次长五发射的11号卫星,一下子提高到了14吨左右。

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(大型通信卫星具有更大的发射功率)



一颗卫星,十多吨的重量,比神舟飞船还重。神舟飞船加上航天员,总重量也才8吨多。
而且,长征五号的整流罩也有近20米长,直径5米。这么大的尺寸和重量,那这颗试验11号卫星就能一次性测试非常多的新技术了,可以说是史无前例的。
第二、发射频率高。

这次长征五号发射是2月23日,而上一次发射是2023年12月15日。
短短两个月出头,长征五号火箭连续成功发射,间隔时间这么短,这说明长征五号的技术状态已经相当成熟,可以执行高强度发射任务了。

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(长征5B是一级半构型,所以矮一些)




2017年长征五号遥二发射失败,经过了两年多的归零,2019年12月底长五遥三成功,到目前为止,长征五号和长征五号B型火箭,加起来已经连续成功了9次。

其中2020年5月5日长五B发射新一代载人飞船试验船,也就是“梦舟”飞船的前身,同年7月23日长五发射了天问一号,11月24日长五又发射了嫦娥五号,频率也比较高,相当于一个“小高潮”。

但是这还不算啥,真正的高强度发射还在后面。

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(长征五号火箭的总装车间)



据长五火箭副总设计师娄路亮透露,今年长征五号有4次发射任务,明年还有5次,加起来有9次。

对于长征五号这么大的火箭来说,一年发射四到五次,这是非常高的频率了,意味着火箭团队已经达到了满负荷运转状态。

这9次任务当中,除了刚刚发射的11号试验卫星,还可以确定有一发是嫦娥六号探测器,今年5月左右发射;还有一发可能是“巡天”望远镜,2025年之前发射。

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(某型卫星具有巨大的天线结构)




但是剩下的6次发射,要把什么东西打上太空?
反过来想,什么卫星值得动用长五呢?比如去年底发射的遥感41号,就是一种具有极高战略价值的大型卫星。

对比之下,美国“锁眼-11”系列大型对地侦察卫星,重量就达到了17吨,后期改进型甚至接近20吨,单颗卫星造价就达到了夸张的50亿美元,相当于一艘核动力航母的价格。这样的顶级卫星,美国累计发射了数十枚,全都是动用大型运载火箭,可谓不计成本代价。

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(美国把其中一颗“锁眼”给了NASA,调转方向用来观测太空,这就是“哈勃”望远镜)




那也可以推测,今年和明年长征五号计划发射这么多次,可能是因为当下我国急需把多颗高价值大型卫星送入太空。
第三、太空环境空前复杂。

这里说的空前复杂,主要是指“天灾”和“人祸”两方面。

天灾方面,从今年元旦开始,到现在为止,太阳已经爆发了几十次较强的耀斑,几乎每天都有。光是春节以来,就有4次是等级最高的X级耀斑。

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(2月份发生了多次X级超级耀斑)




近期太阳的爆发强度,已经大大超过了过去十年的平均值。如此高频率的耀斑爆发,其电磁辐射和带电粒子射流,可能会破坏电子设备,干扰通信、导航等行动,对空间站、卫星也有不可忽视的影响。
“人祸”方面,则主要来自美国。
去年12月28日,美国第一次用重型猎鹰火箭发射X-37B无人空天飞机,首次执行高轨道任务。

目前X-37B的轨道正在不断变化,可能与地球同步转移轨道有交叉,如此就可能近距离监视别国的同步卫星。

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(X-37B太空展开)




X-37B此次携带了附加舱段,包括了额外的燃料、通信和侦察设备,还可能会在太空测试激光干扰压制等破坏性装置,也就是太空武器,随时对别国高价值卫星发起打击。

在国际形势复杂多变的当下,美国挑起太空战争的风险也在加大,我们不得不小心提防。

如此一来,想要摆脱X-37B的跟踪,我们的卫星就需要具备充足的燃料,进行机动变轨,灵活走位;那么卫星的吨位自然也要更大。

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或许这也是通信11号卫星首次采用长征五号大型火箭来发射的可能原因之一。长征五号加长版可以让十多吨重的卫星更快进入轨道,卫星本身也可以携带更多的燃料,以备不时之需。

当然还有别的办法,来对付X-37B和其他反卫星武器,其中“分布式卫星”就是近两年很火的概念,简单说就是把大型卫星的功能,分散到多个小卫星上面,就像星链那样,损失了一部分也不会全局失效。

顺便提一句,星链给美军带来了很大的启发,美军正在大力推进“分布式卫星”,这个以后我会再写一篇详细介绍。
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