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波音价值4亿美元通信卫星已解体,碎片威胁静止轨道安全

2019-04-17 22:17:09

近日,国际通信卫星组织运营的高通量地球静止轨道通信卫星Intelsat 29e(IS-29e)发生故障并最终解体。该卫星是“波音制造”,服役仅3年。

据“科技日报”公众号(kjrbwx)4月17日消息,4月10日,国际通信卫星组织宣布,4月7日开始,IS-29e推进系统故障、推进剂泄漏,已与地球中断通信。同日,空间态势感知公司ExoAnalytic Solutions首席执行官道格·亨德里克斯在第35届太空峰会上宣称该公司观测到有碎片从IS-29e上飞出。日前,该公司公布了其望远镜观测系统拍摄的视频,显示IS-29e在推进剂泄漏后解体。

文内图片均来自科技日报公众号

陕西星邑空间技术有限公司研发部轨道动力学组组长车征告诉科技日报记者,导致卫星解体的原因通常有三个,一是推进剂存储机构承压能力弱,高压液体推进剂喷射冲坏结构;二是推进剂泄露的反作用力矩使卫星加速旋转,超过一定转速后离心力使卫星上的脆弱部件离散;三是泄露的推进剂遇电爆炸使卫星解体。

IS-29卫星

宇航动力学国家重点实验室姜宇表示,IS-29e解体过程中碎片一片一片逐渐分开,更像是旋转加速导致的解体。建模计算结果显示,此次事件产生的0.5米以上的碎片有9-10个。这些碎片平均每天向东漂移0.4307度,但其中与推进剂储箱相连的结构仍然受到推进剂泄露的反作用力加速,其漂移速度可能达到1.3度每天。这部分结构在5月1日前就能从解体前的西经50度漂移到西经34度。

图为旋转解体产生的较大碎片可能的分布,姜宇计算并供图。

记者了解到,ExoAnalytic Solutions观测的结果是解体后卫星漂移速度超过1度每天,与姜宇的计算结果非常相近。

姜宇谈到,旋转解体产生的碎片数量远少于碰撞产生的结果,但如此漂移的碎片非常危险,可能与静止轨道上现有其他卫星发生碰撞,特别是0.5米以上的碎片,需要监控其运动情况,并及时采取措施,防止二次碰撞产生更多碎片、造成更大损失。

姜宇模拟计算发现,若此次旋转解体产生的较大碎片与定点位置西经 37.5 度Telstar 11N 卫星发生碰撞,将产生10厘米以上碎片108个,5厘米以上碎片450个。这些碎片将对地球静止轨道上其它卫星的安全稳定运行产生极为不良的影响。

IS-29e由波音研制,是国际通信卫星组织“Epic”系列高通量通信卫星的首星,长度超过7米,大小相当于一台商务车,全重超过6.5吨,造价4亿美元。其2016年1月发射,设计寿命超过15年,服役仅仅三年就“英年早逝”。

值得注意的是,同为波音制造的“Epic”系列的第二颗星—IS-33e,2016年9月发射后也曾出现推进系统故障,虽最终“有惊无险”度过难关,却因消耗燃料过多,预期寿命缩短18个月。

(胡定坤)

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来源:微信公众号“科技日报” | 责任编辑:连政
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