天上的衛(wèi)星分為兩種,一種是天然衛(wèi)星,另一種是人造衛(wèi)星。天然衛(wèi)星是指在圍繞一顆行星軌道且以閉合軌道做周期性運行的天然天體,它主要靠質(zhì)量更大的行星來捕獲。在太陽系內(nèi),目前已發(fā)現(xiàn)的天然衛(wèi)星一共有205個。
人造衛(wèi)星則是由人類建造的,利用火箭、航天飛機(jī)等發(fā)射到太空中,像天然衛(wèi)星那樣環(huán)繞地球或者其它行星運行的裝置。人造衛(wèi)星的運行并不像一般人理解的那樣簡單,由于受到非球形地球引力場、大氣阻力、太陽引力、月球引力和光壓等的影響,它的運動狀況實際上復(fù)雜得多。世界上絕大多數(shù)人造衛(wèi)星都是人造地球衛(wèi)星,此外還有人造火星衛(wèi)星、人造土星衛(wèi)星、人造木星衛(wèi)星等。
1957年10月4日,蘇聯(lián)將一顆直徑58厘米,重達(dá)83.6公斤的人造衛(wèi)星送入太空,成為人類歷史上第一顆圍繞地球運行的人造衛(wèi)星。美國人聽到這則消息后,簡直驚呆了!一是蘇聯(lián)人竟然搶先一步發(fā)射了人造衛(wèi)星,二是蘇聯(lián)人發(fā)射的這顆人造衛(wèi)星的重量竟然是自家衛(wèi)星的八倍。沒辦法,那段時期美國的航天技術(shù)確實落后于蘇聯(lián)。
蘇聯(lián)一顆人造衛(wèi)星上天,標(biāo)志著人類進(jìn)入了航天時代。
僅僅過了一個月之后,蘇聯(lián)又發(fā)射了一顆重達(dá)508公斤的人造衛(wèi)星。需要說明的是,在航天時代的早期,人造衛(wèi)星的重量確實是越重越好。但是到了后期,在各項功能相同的情況下,人造衛(wèi)星的重量其實越輕越好。
1970年,在科研條件極為艱苦的情況下,我國在甘肅酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射了一顆重達(dá)173公斤的人造衛(wèi)星,被命名為“東方紅一號”。這顆衛(wèi)星由長征一號火箭運載,被送入近地點441千米、遠(yuǎn)地點2368千米、傾角68.44度的橢圓軌道。
東方紅一號的發(fā)射成功,開創(chuàng)了中國航天史的新紀(jì)元,使中國成為繼蘇、美、法、日之后世界上第五個獨立研制并發(fā)射人造衛(wèi)星的國家。
東方紅一號升空后,在環(huán)繞地球運行的過程中循環(huán)播放《東方紅》樂曲。它的設(shè)計壽命是20天,實際工作了28天。28天后,東方紅一號停止向地面發(fā)射信號。
不過,就像其它很多人造衛(wèi)星一樣,東方紅一號在停止工作后,并沒有墜毀到大氣層中,而是繼續(xù)在空間軌道上繞地球飛行。從1970年發(fā)射升空到現(xiàn)在,東方紅一號已經(jīng)在軌運行了52年有余。
盡管東方紅一號仍在地球軌道上運行,但是說實話,它目前已經(jīng)沒有了實際科研價值。所以就有人提議,能不能利用宇宙飛船等工具把它帶回家呢?
作為我國航天史上發(fā)射的第一顆人造衛(wèi)星,把東方紅一號帶回家之后,可以將它放到博物館里進(jìn)行展覽,供人們參觀,讓青少年學(xué)生更好地了解航天知識。
然而,從技術(shù)角度來講,要想把東方紅一號帶回家難度其實非常大,因為它距離地面幾百上千公里,還一直處于高速運動中,其重量也達(dá)上百公斤。
所以,地面工作人員只能嘗試遙控太空機(jī)械臂來抓取東方紅一號。這幾年,我國在建設(shè)天宮空間站的時候,用到了一個黑科技工具——七自由度太空機(jī)械臂。
這個機(jī)械臂展開長度為10.2米,總重738公斤,最大承載能力達(dá)到25噸。它擁有七個自由度,這七個自由度完全模仿人類的手臂,靈活度極高,能夠輕松抓取空間站上的設(shè)備。
但是,目前這個七自由度太空機(jī)械臂還無法將東方紅一號抓獲,因為它還缺少一個關(guān)鍵設(shè)備——接口。
天宮空間站上的設(shè)備都預(yù)留著機(jī)械臂抓取用的接口,但是52年前建造的東方紅一號顯然沒有預(yù)留這樣的接口,所以七自由度太空機(jī)械臂目前還無法完成這一任務(wù)。
令人鼓舞的是,近年來我國科研人員正在研制一種名為“太空蜘蛛”的機(jī)械觸手,它不需要借助接口就能夠輕松抓取任何物體。
等到“太空蜘蛛”問世以后,東方紅一號就可以回家了。到那時,它可以“乘坐”宇宙飛船返回艙回到地面。
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