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美国大选结束之后,马斯克就立即发了一颗卫星上天表示庆祝,不仅展现美国卫星行业的商业化程度,也证明美国在卫星领域依旧属于世界领先地位。
当然,除了美国,中国、俄国和欧洲也都送卫星上天过,中国现在已经全面崛起,航天技术也迎头赶上,前段时间神舟19号上天,也展现了中国航天技术的卓越性。
但卫星上天之后,并不代表它会永垂不朽,卫星也是会生老病死的,不论是美国、俄国还是中国的卫星,它都是有使用寿命的。
美国的卫星寿命大约是15年,而俄罗斯则是7年,那中国的卫星寿命又是多久呢?
一、美国卫星寿命虽然前段时间美国的航空航天事业出现了一些小笑话,比如火箭点火失败,星际客机氦气泄漏等等。但这并不代表着美国航天工业就已经落后于世界。
美国在航空航天领域上依旧处于世界领先地位,在全球数百个国家中,它发射人造卫星的脚步也只慢了苏联一步。
而且美国的卫星不仅发射的早,寿命也很长,比如其中的“先锋一号”,就是早期人造卫星中寿命长的一个典型。
“先锋一号”在1958年发射上天,是人类发射到太空中的第四颗人造卫星,还使用的是太阳能,当初它的预期寿命就已经长达200多年。
不过这颗卫星主要是用来搞科学研究的,专业性更强一些,其他和民用比较相关的一些卫星,比如GPS卫星,又或者气象卫星、遥感卫星之类的,普遍寿命大多是在15年。
但这也只是一种预测,而并非固定的数值,卫星的寿命也是会受到一些外界因素的影响,一旦卫星在空中燃料耗尽就不能够再正常工作。
而且太空中情况较为复杂,出现一些小的流星体,又或者异常辐射也会影响卫星的寿命。
同时,随着技术不断进步,新的卫星技术也需要替代旧有的技术,所以从实际情况出发,普通卫星的寿命也是具有波动性的。
比如GPS卫星的设计寿命大概是 15 年上下,可实际运行过程中已经有超过了20年的,在同类型卫星中也是保持领先的。
美国卫星寿命之所以这么长,也是因为在制造过程中,卫星的零部件和材料就比较高端。
在经过多重测试和实践检验,美国在保证卫星通信可靠性的同时,又稳定了内部的系统,保证卫星某一部分出现故障时,卫星依旧能够正常工作。
美国的地面卫星监测系统也比较先进,能够更好的观测卫星的参数,并及时的发现一些潜在问题,及时进行调整,这也确保卫星寿命。
有部分卫星还可以支持在轨维修以及升级,这也保证卫星能以更好的状态继续运行,寿命自然也就得到了延长。
总体而言,美国卫星的寿命大概就是在15年上下,但是具体到每一颗卫星,其实际寿命也会因为各种因素产生变化,部分卫星在超过预定年限之后还能继续工作,而有些卫星则会因为各种原因提前退休。
此前波音公司发射的一颗卫星在太空中突然解体,这颗卫星原本寿命也应该是15年,可最终工作时间却只有短短几年。
二、俄国卫星寿命在冷战时期,苏联和美国一直在搞科技竞争,人类第一颗人造卫星就是苏联送上天的,这也证明了苏联在科技领域的强大,以及工业生产的稳定性。
但很可惜,在苏联解体之后,俄罗斯陷入经济困难时期,航天领域的投资资金也得到了一定程度的削减。
俄罗斯在那段时间在卫星的研制、生产和维护,都不能像美国一样及时和迅速,因此在卫星的一些关键部位,比如太阳能电池板和电子设备的研制过程中,俄罗斯卫星也不能及时得到优化。
这也导致俄罗斯的卫星耐用性相比于美国要稍逊一筹,再加上苏联时期的航天工业虽然极其庞大,到后期苏联解体后这些工业也需要经过一些重组,卫星的产业链也受到了负面的影响。
这又导致卫星生产时,需要使用的一些零部件不能及时供应上,因此俄罗斯的格罗纳斯系统中的卫星寿命,相比美国GPS的卫星寿命要短一些,大概只有7年。
除此之外,和美国相比,俄罗斯在一些关键航空领域上研发进度较为慢,比如一些新的材料,或者先进的电子设备,俄罗斯更新速度不够快。
美国在抗辐射电子元件上的研发更多,这也注定俄罗斯的卫星电子设备更容易受到太空辐射的影响,出现故障的几率更大,卫星寿命自然也受到了影响。
而且,美国能够凭借先进的地面系统掌控卫星状态,俄罗斯受限于技术经济原因在轨道监控上不如美国那般及时。
因此有些卫星可能会出现轨道降低的情况,最后又因为大气阻力、内部系统出现故障,寿命大大减短。
与此同时,俄罗斯和美国还有一点很不一样,俄罗斯现在的局势较为紧张,俄乌冲突也要求俄罗斯的部分卫星需要满足一些军事侦察等特定的任务,而这些卫星想要实现这些目标,就需要在低轨道运行。
可卫星在低轨运行更容易受到太空垃圾的撞击,有时候为了获得一些更加及时的情报信息,卫星还需要频繁变轨。
其实也是对卫星寿命的一种消耗,这也让卫星整体的寿命受到了很大的影响。
不过,俄罗斯的格罗纳斯卫星虽然寿命不算长,但它有个很独特的优势,在高纬度区地区定位更加准,而且因为俄罗斯卫星采用了信号传输方式较为独特,所以保密性会感更强一点,这在军事领域尤为重要。
不仅如此,俄罗斯在航空航天的某些领域也依旧持续领先,例如俄罗斯的联盟号火箭安全性更高,连美国都是请俄罗斯帮忙送航天员上空的一员。
三、中国卫星寿命中国的航空航天虽然在早期落后于美俄两国,但是现在的中国已经追赶了上来,表现最为突出的就是中国卫星寿命也一直在延长。
一般的通信卫星寿命大概在10~15年,东方红系列就是如此,北斗导航卫星的设计寿命则一般是在10年左右。
虽然还比不上美国的GPS卫星,但现在北斗导航卫星的寿命也正随着技术的革新不断延长,和美国在这方面的差距也在慢慢变小,在实际运行过程中可靠性也比较高。
中国卫星的地面测控系统也在持续更新技术,这也更加有利于监控太空中卫星的情况和相关的性能,以便及时做出调整。
如今中国甚至还有专业的“卫星医生”团队,24小时监控在轨卫星,以方便维护卫星系统,并做好升级服务工作。
同时,中国在卫星轨道设计和管理上也较为重视,根据卫星的不同任务会选择更合适的轨道,减少卫星受外界环境的干扰,也让卫星在面对复杂的轨道环境时能够运行更长的时间。
现在中国北斗卫星的技术发展非常之快,除了能够提供定位导航等一些服务之外,相关的通信功能也更加多样化,能够更好的满足用户的需求。
在一些基础设施比较薄弱的地方,北斗卫星系统发挥的作用会更加的关键,而美国的GPS系统功能则相对比较单纯,在早期设计上更注重的也是定位导航相关这种性能,因此也更加重视了使用寿命。
相比于GPS这一类的卫星导航系统,北斗卫星不仅可以清晰定位自己的位置,而且还能通过一些短报文功能,发信息告知他人自身所处的位置,这对应急救援是非常有利的。
尤其是在没有通信网络覆盖的地方,比如山区或者海上区域,这种功能的优势性更是无可替代的重要。
更重要的是,北斗卫星是中国自主研发、独立运行的一个系统,在使用过程中不会受制于别国的影响,可靠性都更强,这对于国家的经济、国防以及社会稳定极其重要。
随着北斗卫星网络的不断扩大,中国的卫星导航系统也能更好服务于全国乃至于全球的人民。
现在中国的卫星产业已经愈发完善,从研制、发射到维护等多个环节,都有很多工厂、企业以及科研机构提供支持,这也让北斗系统运行的成本在逐步降低,这其实也是有利于延长北斗卫星的使用寿命的。
因为相比于美国,中国的航空航天事业发展太快,不仅仅是定位通信卫星,其他的一些卫星中国也需要送上太空,要做的事情多,投入的资金自然也就分散。
因此,有时候中国来维护卫星也需要考虑一下优先级,这也会影响卫星的实际使用寿命。
结语中国的航天航空技术正在持续不断的进步中,不仅有了自己的卫星系统,国产的战斗机、大飞机也正在逐一出现。
随着科技的不断发展,北斗卫星的寿命也正在逐日提升过程中,在天空中的事业也会愈发辉煌。
参考资料:
《卫星也有“生老病死”》
https://www.toutiao.com/article/7273291703870554685/?channel=&source=search_tab
《铮铮有声|最长寿的人造卫星是谁?》
https://www.toutiao.com/article/6491592764654879246/?channel=&source=search_tab
《高边疆之谋㊾|俄提升卫星导航能力,欲与美国GPS试比高》
https://www.toutiao.com/article/7040406804769014286/?channel=&source=search_tab
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