美专家:莫尼亚轨道上第一次出现中国卫星,曾在2021年工况异常


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美专家:莫尼亚轨道上第一次出现中国卫星,曾在2021年工况异常



天体物理学家乔纳森·麦克道维尔 (Jonathan McDowell)于4月15日发表一条推文称 , 一颗曾在2021年9月份发射后失控的卫星现在出现在了一条罕见的莫尼亚轨道上 , 这是中国卫星第一次出现在这条轨道!

失控的卫星究竟是哪颗?莫尼亚轨道到底是干什么用的?乔纳森·麦克道维尔 (Jonathan McDowell)是哈佛-史密森天体物理学中心的科学家 , 在推特页面上发布的几乎都是有关宇宙、太空以及各国的航天活动 , 当然也有很多关于中国航天的动态信息 。

4月15日的推文表明 , 他开始关注一颗轨道十分怪异的卫星 , 这颗卫星处在一个参数为1106x40092公里x 51.1°的轨道上 , 表示这条轨道运行的天体是一个可以长期运行的 , 但在2021年9月初发射时处在一个参数为177x40104kmx51.0°的轨道上 。

由于它的近地点太低 , 经过近地点时会因稀薄的大气分子阻力而逐渐下降轨道 , 最终坠入大气层 , 但乔纳森发现 , 从2021年10月中旬开始 , 这颗卫星正在逐渐抬高近地点 , 并且还略微改变了它的倾角 , 尽管每次轨道改变都很小 , 这表示这颗卫星使用的是星载离子发动机 , 但它最终到达了目前的轨道 , 已经足以支撑它维持长期运行!
试验十号:从失控到变轨成功
能对得上乔纳森所述轨道的卫星 , 就是我国在2021年9月27日在西昌卫星发射中心 , 用长征三号乙运载火箭发射试验十号卫星 , 火箭飞行正常 , 卫星准确入轨 , 但是其工况异常 , 当时发布的消息是具体原因正在进一步分析排查 。

不过好消息则是10月17日 , 中国西安卫星测控中心宣布试验十号卫星抢救成功 , 截至目前 , 官方尚未公布卫星此前异常的原因 , 以及目前的工作状态 。 不过按惯例 , 我国试验系列卫星用于验证最新的技术 , 没有任何消息透露其功能和外观也属正常 。
离子发动机:到底是种怎样的引擎?
尽管官宣文件和乔纳森的描述中没有提及卫星使用了何种引擎 , 但从轨道提升的描述来判断 , 几乎可以肯定是属于离子电推引擎 , 这是利用电场将处在等离子状态的“工质”加速后向后喷出而获得前进动力的一种发动机 。

常见的离子发动机中有静电式(离子)和电磁式(霍尔) , 静电式的原理是推进剂电离后 , 利用栅极提取离子 , 再利用静电场来加速离子 , 为防止引擎电荷积累 , 一般会在发动机“喷口”附近放置一个电子枪注入离子束中和 。

霍尔效应推进器原理
霍尔效应推进器则是通过圆柱形阳极和形成阴极的带负电等离子体之间的电势加速离子 , 推进剂被引入阳极附近 , 在这里离子化后流向阴极 , 离子朝着并通过它加速 , 并且在粒子离开时拾取电子以中和高速离开推进器获得前进动力 。

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