中星9A是如何“自救”的，为啥不“空中加油”？航天专家为你解疑释惑

　　中星9A这颗被火箭“遗落”在半途的卫星，靠着自身携带的燃料，在16天进行10次轨道调整后，于5日成功定点于东经101.4°赤道上空的预定轨道。
　　从6月19日发射异常到7月5日成功入轨，中星9A完成了一次近两万公里的太空“爬升”，这也被称作一次“抢救性入轨”。
　　火箭没完成的任务，卫星自己来
　　如果一切正常，中星9A应该被长征三号乙运载火箭送入近地点约200公里、远地点约3万6千公里的地球同步转移轨道。此时卫星的速度约为每秒10.24公里，它先进入的是一个椭圆轨道。
　　不过，中星9A的目标轨道是距地球约3万6千公里高的地球同步轨道，这是一个圆形轨道。
　　“火箭没法直接把卫星送入这样的轨道，所以，卫星必须靠自己的发动机实现‘轨道圆化’。”杨宇光说。不仅如此，要让卫星运转速度和地球自转速度保持一致，它就得让自己进入赤道平面内。但是，任何一个航天发射场，其发射卫星所在轨道平面和赤道面的夹角，都不会小于发射场当地所在纬度。所以，只要不是从赤道出发的卫星，上天后，它都必须靠自己来“掰角度”。
　　也就是说，对地球同步轨道卫星而言，火箭只能起到“送一程”的作用。定点入轨的路，还得自己走。
　　只是中星9A独自前行的路更远。因为，长三乙没能带它来到地球同步转移轨道，而是把它送入了近地点200公里、远地点1万6千多公里的轨道。根据科技日报记者此前了解，这是因为火箭在第三级滑行过程中的姿态控制出了问题。
　　“此时卫星速度大概为每秒9.68公里，比预定速度慢了五百多米每秒。火箭没有完成的任务，卫星自己来完成，它要把速度给补回来。”杨宇光介绍，当卫星飞到近地点附近时，地面团队可以控制它靠自身携带燃料加速。经过多次这样的加速，卫星速度能达到预定的每秒10.24公里，之后完成入轨。
　　当然，航天人员也可以为卫星规划不同的爬升路线。条条大路通罗马，最终目的，都是让卫星重新进入地球同步轨道。
　　独自前行耗费燃料，但在轨加注并不可行
　　“修正”卫星轨道，这在航天史上不算新鲜事。
　　2004年6月，天顶号3SL火箭没能将星网-18（原亚太五号）卫星送到远地点约3万6千公里、近地点760公里的地球转移轨道，而是将其抛在了远地点为2万1千公里的轨道。据当时媒体报道，卫星制造商认为，利用卫星所带燃料仍可以将卫星调整到预定轨道。该卫星设计寿命为17年，利用自带燃料变轨后，卫星使用寿命大概缩减为13年。
　　同样的，这一次中星9A自己爬了两万公里，最直接的影响，就是消耗了大量燃料。
　　“卫星燃料的主要用途，是进入和保持轨道。”杨宇光说。上天时，卫星要靠自身燃料实现入轨；进入轨道后，卫星还会受到地球引力、太阳和月球引力等的影响，其运行轨道会发生微小变化，必要时，它要对自身进行轨道修正和保持——这，同样要耗费燃料。
　　燃料一旦耗尽，卫星就无法维持住自己所在的轨道，只能“默默飘走”，也就不能继续发挥作用。杨宇光指出，在其他设备正常的情况下，卫星寿命基本取决于其所剩燃料的多少。
　　既然燃料如此关键，有没有可能进行在轨加注，来一场太空加油？
　　“从技术原理上来说，这是可行的。比如前不久，天舟货运飞船就给天宫二号进行了在轨推进剂加注。”杨宇光说，“至于要不要做，那就是付出多大代价的问题。但到目前为止，还没有哪个国家对地球同步轨道卫星实施过这种操作。”原因是——太费钱。
　　而且，就算真的要进行推进剂补加，还得看卫星有没有“空中受油”的能力。中星9A只是一颗普通的通信卫星，并没有受油的基本设备。“现在的地球同步轨道卫星还没有为‘受油’而设计的。”杨宇光说。
　　（本文来源：科技早新闻）