卫星也有“生老病死”

• 2023-08-28 12:19:12 来源：科普时报

轨道上的气象卫星。视觉中国供图

近日，长征四号丙运载火箭将一颗气象“新星”推向太空。在离地830千米的太空，风云三号C星正沿着一圈圈经线飞转，翘首以盼，等待着它的“接替者”。作为一名“劳模星”，它将为自己10年的“服役生涯”画上圆满句号。那么，卫星也有寿命吗？

(资料图片仅供参考)

卫星有3种寿命

卫星不但有寿命，而且还有3种寿命，包括设计寿命、工作寿命和轨道寿命。设计寿命是指设计制造时规定在运行轨道上应该达到的正常工作时间；工作寿命是在运行轨道上正常工作的实际时间；轨道寿命则是在轨道上存留的时间。

比如我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”设计寿命为20天、工作寿命为28天、轨道寿命已有53年，而且还会“活”下去。

经常有人问，不在轨的卫星哪里去了？通常的回答是：退休了。因为它们的设计寿命为半年至7年不等；工作寿命为39天到10几年不等；但在轨寿命可长达几十年。

1999年5月10日，我国第一颗业务型气象卫星——风云一号C星成功发射，这颗“争气星”打了风云卫星的首个翻身仗，不但吉祥地在太空画了一条“中国龙”，而且成为名副其实的第一颗长寿星，最后还为中国太空实验贡献了生命。

在风云一号C星成功发射后，其后的15颗风云星不但都达到了设计寿命，还都远超了设计寿命，均被国际组织列入正常业务星系列，它们一个个比着健康长寿、比着长本领，尤其是风云四号A星和B星两姐妹“想世界不能想，做世界不能做”，部分技术跑进国际先列。

卫星“生病”也进“医院”

像人会生病一样，卫星也会生各种病。有些病是生理性的，如每年春分、秋分不可避免地被日凌干扰；有些是先天不足的，这受到卫星的任务类型、成本、元器件与工艺水平好坏等因素影响；有些是后天环境造成的，如冷热病、太阳风暴病；有些是意外，如被碰撞、被击碎等。

如果老了不能坚持正常工作，卫星也会退休，但没有特别硬性的退休年龄。个别卫星在退休后还会发挥余热。

但有生必有死，卫星离轨后，即轨道寿命结束，可以宣布“死亡”。近地轨道的“巡逻兵”卫星一般被减速从而跌落进大气层“火葬”，静止轨道的“哨兵“卫星则通常被推送至同步轨道环上空两三百千米处的墓地轨道进行“天葬”。

我国卫星的“总医院”在西安卫星测控中心。那里的长管机房里，有一群技术人员365天每天24小时分分秒秒地监测卫星状态，也被称作“卫星医生”，他们负责我国几百颗卫星在轨运行卫星动态监管、定期体检和“病星”治疗。

这些“卫星医生”里有“老中医”，能对卫星“望闻问切”；有“西医”，可以用“飞刀”远程为“病星”治疗，做到“手到病除”。

“活再多、事再忙，通讯不能中断；家再远、路再长，电话一响必须马上到现场”是“卫星医生”真实的工作写照。多数卫星有了“卫星医生”的精心照料后都能实现超期服役，远超出了设计寿命。

卫星延长寿命不是难事

其实，想让卫星少生病、寿命长，无外几个因素：一是保证“基因”好。在卫星制造时，从元器件选用到单机、分系统、全系统都要质量杠杠的，设计、材料、工艺等每个细节都不能马虎。

二是保健保养好。卫星长寿的一个关键“秘籍”是在轨维护要保养好。“卫星医生”会借助传感器对卫星进行在轨故障诊断和健康管理，他们通晓卫星的“健康医疗”和“养生之道”，尽早发现“疾病”，进行在轨维护和调姿等。

三是创新服务好。随着技术不断进步，如果有太空加油站给卫星续燃料，有“太空4S店”为卫星提供在轨各种模块更换，智能机器人在太空中加工、制造、组装全新的航天器，那么卫星延长几年寿命真不是难事。

但凡质量好、贡献大的卫星和身体好的人非常相似：

“昨夜西风凋碧树，独上高楼，望尽天涯路”此第一境也，即立目标、定方向，弄清卫星要干什么很重要；

“衣带渐宽终不悔，为伊消得人憔悴”此第二境也，即朝着目标持之以恒地奋斗，遇到天大的困难和病痛，都坚持去追寻自己的梦想，哪怕为之而憔悴也甘愿奉献一生；

“众里寻他千百度，蓦然回首，那人却在，灯火阑珊处”此第三境也，即当真正完成自己一生的梦想回首发现，自己一直寻找的是实现梦想的过程。

每颗星和每个人一样，都以它特有的足迹，飞扬在自己的生命篇章里。作为独特的地球或宇宙使者，卫星用尽全身的力气，留下瞬间辉煌，诠释了生命的独特意义。

（作者系中国卫星气象领域科学传播专家、正高级工程师）

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