系列一宇宙 银河 太空旅行者之各式各样的航天器
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系列一宇宙 银河 太空旅行者之各式各样的航天器

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各式各样的航天器

大家好,我是王芳,欢迎您继续收听。

这一节我们接着讲各式各样的航天器,这次我们谈一谈长期在空间的航天器,主要包括卫星、空间站和深空探测器。

这其中发射和使用最多的是卫星。

卫星按照整星重量,一般将1t以下的卫星称为小卫星,500公斤以下的卫星称为微卫星,100公斤以下的卫星称为微小卫星,再往小,还有50公斤级的微纳卫星,公斤级的皮卫星,甚至几百克的芯片卫星。

按照用途,可以分为科学卫星、试验卫星和应用卫星。

科学卫星是用于科学探测和研究的卫星,主要包括空间物理探测卫星、天文卫星、微重力科学实验卫星等。

试验卫星指将空间技术的新原理、新技术、新方案、新仪器、新材料搭载上天进行空间技术试验,对关键技术或产品进行必要的飞行演示。

应用卫星是直接为国民经济、军事活动或文化教育服务的,数量最多、种类也最多。有通信卫星,卫星通过携带转发器转发无线电信号,利用轨道高覆盖区域广的特点,一颗卫星就可以负责地球三分之一表面的通信。有中继卫星,为包括火箭、卫星等航天器提供数据中继和测控服务,提高那些航天器使用效益和应急能力,我国空间站信号传输也使用中继链路,特别是在航天器与地面站不可见的时候能发挥大作用;有观测卫星,一般携带相机,多光谱遥感设备、雷达遥感设备等,或主动拍摄地面情况,或接收地球物体反射电磁波,得到地物资源特征、分布和状态,可以直接服务于农林、地质、水利、测绘、海洋等;有预警卫星,携带红外或可见光探测器,发现跟踪敌方导弹;有导航卫星,一般携带高稳定度时钟、导航信号发射机等,用户接受多颗卫星无线导航信号,可以实现定时和定位,直接服务我们日常交通和各种物联网应用。

空间站是太空中长期在轨的载人航天器,多为模块构建,可供多名航天员巡访、长期工作和生活。2019年国产科幻电影《流浪地球》相信大家记忆犹新,很多人都对电影中吴京所在的领航者号空间站印象深刻,当地球面临覆灭的威胁的时候,领航者号空间站承担了全球通信、信息存储、开辟道路等各项使命,成为地球上全人类的中枢平台和未来希望。那么现实中的航天器都能做些什么呢?在空间站能开展基于空间的微重力研究,除了航天员王亚萍的表面张力、牛顿定律等基础太空科普授课之外,还可以进行太空育种地面种植、太空蛋白质晶体生长等等;可以为航天器或人提供中转站,航天器可以在空间站进行维修和维护,人可以在空间站进行修整,为人类远距离空间飞行提供落脚点;同时空间站也可用作人类商业航天计划,作为人类太空旅游的目的地,为人类提供地外视野。

深空探测器主要对月球和月球以远的天体和空间进行探索,包括抵近近距离观测、着陆实地考察或采集样本目标返回等等。深空探测器当前多用于科学研究,与日常生活体验联系较少,但是也取得了不少的成就,将人类的认知视野远远地延伸出去,如观测太阳活动,观测行星地质等,或许还有可能遇到地外生物体。

那么这些航天器进入高真空宇宙环境的轨道以后是不是就是安全的呢?

这就还需要谈谈空间环境。截止目前,大家考虑的空间环境主要是高层大气可能对轨道的影响,微流星体可能的撞击,宇宙线对航天器的辐射效应,地磁场对航天器姿态的影响,辐射带引发的单粒子事件。如果行星际飞行的话,还会涉及太阳电磁辐射、太阳风、行星际磁场等。宇宙环境的探测和预报是航天活动顺利实施、丰富完善的基础。当前,世界航天大国都积极从事相关工作,探索宇宙环境各种自然现象发生发展规律,及其与人类活动的关系,以利于更好地利用太空、资源开发和星际航行。

感谢大家的收听,我是王芳,期待下次与您一起分享



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