炸开想象力

+ 刘进军

炸开想象力

+ 刘进军

怎样探测植物的思维？

怎样倾听动物的语言？

怎样看见不一样的声音？

怎样聆听五彩缤纷的色彩？

怎样抚摸优雅的地球重力？

怎样让手机变成人体的新器官？

怎样将可视化软件渗入敌人的大脑？

怎样把战机、坦克、军舰化为一锅浓汤？

怎样让电玩游戏变为真实的太空作战？

想象力比知识更重要！

无心插柳——全电动卫星

偶然事件常常激发出灵感和技术革命。谁聪明谁幸运！

通信卫星都装有电力推进器。它用于保持轨道定位、位置保持、姿态调整等。电力推进器的特点是：体积很小，效率很高，技术不难，但推力很低。卫星专家认为，电力推进器主要用于轨道调整和调姿。

2001年7月12日，欧洲太空局的“阿蒂米斯”号中继卫星发射升空。由于火箭上面级故障，卫星停留在近地点590千米，远地点17487千米的低转移轨道上。这离距离36000千米的静止轨道，还差得很远。

怎么办！飞控人员只有一个办法：卫星上的电力推进器临危受命，临时充当火箭发动机。“阿蒂米斯”号的远地点发动机8次点火，转移到31000千米的圆形轨道上。“阿蒂米斯”的离子推进器启动，历时18个月，终于到达地球静止轨道。

2010年8月14日，美国空军“先进极高频-1”通信卫星发射，进入近地点221千米，远地点50179千米的同步转移轨道。卫星准备进入静止轨道时，液体发动机发生故障，不得不开始太空流浪。如果不想办法使其进入静止轨道，这颗价值5亿多美元的卫星将报废，为了拯救卫星，卫星上的小反应发动机启动，12个姿态控制发动机也一起帮忙，将近地点高度提高了4700千米。在这个高度，太阳能帆板打开，电力推进器激活。卫星电力推进器用了9个月时间，终于将卫星送入36000千米的静止轨道。

电力推进器挽救了卫星。这两次“无心插柳”的太空救援，为电力推进卫星的诞生开辟了光辉的道路。电力推进，改变了卫星，也影响了火箭。一场卫星技术革命的“战争”已经打响。

通信卫星主要运行在距离地球的36000千米的静止轨道。卫星怎样飞到那么高的静止轨道呢？当火箭发射升空，卫星先进入250千米左右的转移轨道，然后一次次点燃远地点发动机，环绕地球飞行，慢慢变大圈子，最后进入静止轨道。

一般卫星的远地点发动机，都是液体燃料发动机，少则几百千克，多的几吨，又多又重。2005年，美国波音公司将氙静电离子发动机，装入卫星。氙静电离子发动机比液体燃料发动机的效率高10倍。但这就是科技的顶点吗？

NO！汽车、轮船都有电动汽车、电动火车、电动船，为什么卫星不能有电动卫星呢？这为卫星研制打开一条崭新的思路。当欧洲通信卫星组织与波音防御与太空公司谈判“欧星-115”号时，主张研制一颗全电力推进的电动卫星。

2015年，美国波音公司的“鬼怪”工厂设计研制了世界上第一颗采用电动发动机的全电动卫星。它有4个25厘米直径的发动机，每年只要5千克燃料。电动发动机，不用燃料，太阳能帆板供电，又轻又小。

波音公司的秘密：2台电动发动机位于太阳能帆板之间。

于是，世界上第一颗完全靠电力推进的电动卫星——“欧星-115”号诞生了。2台电推进器安装在太阳能帆板下方。由于卫星的电力推进器取代了常规的化学推进器，重量下降到原来的一半左右。电动卫星的优点是：节省燃料、提高发射重量、最大化有效载荷。缺点是：需要耗时半年，从250千米的转移轨道飞向36000千米的静止轨道。

2015年3月2日，“欧星-115”号和“亚星-3A”号两颗电动卫星，搭乘美国太空探索技术公司的“猎鹰-9”号火箭从佛罗里达州肯尼迪航天中心发射升空。电动发动机多次启动，将两颗卫星送入不同倾角的轨道。这是世界航天史上第一次卫星串联发射，是一个重要里程碑。

无论怎样评价全电动卫星，它都为卫星研制打开一条崭新的思路。现在，美国波音公司引领全电动卫星的技术革命。电动卫星，为卫星指明了未来的方向。高科技，日新月异，稍不留神就落后了。

世界上第一颗电动卫星——“欧星-115”号通信卫星。