近日,国际通信卫星组织运营的高通量地球静止轨道通信卫星 Intelsat 29e(IS-29e)发生故障并最终解体。该卫星是“波音制造”,服役仅 3 年。

 

国际通信卫星组织称,4 月 7 日开始,IS-29e 推进系统故障、推进剂泄漏,已与地球中断通信。空间态势感知公司 ExoAnalytic Solutions 首席执行官道格·亨德里克斯在第 35 届太空峰会上,也宣称该公司观测到有碎片从 IS-29e 上飞出。该公司公布了其望远镜观测系统拍摄的视频,显示 IS-29e 在推进剂泄漏后解体。

 

陕西星邑空间技术有限公司研发部轨道动力学组组长车征告诉科技日报记者,导致卫星解体的原因通常有三个:一是推进剂存储装置承压能力弱,高压液体推进剂喷射冲坏其结构;二是推进剂泄漏的反作用力矩使卫星加速旋转,超过一定转速后,离心力使卫星上的脆弱部件散架;三是泄漏的推进剂遇电爆炸使卫星解体。

 

宇航动力学国家重点实验室的姜宇表示,IS-29e 解体过程中碎片一片一片逐渐分开,更像是旋转加速导致的解体。建模计算结果显示,此次事件产生的 0.5 米以上的碎片有 9—10 个。这些碎片平均每天向东漂移 0.4307 度,但其中与推进剂储箱相连的结构仍然受到推进剂泄漏的反作用力加速,其漂移速度可能达到每天 1.3 度。这部分结构在 5 月 1 日前就能从解体前的西经 50 度漂移到西经 34 度。

 

记者了解到,ExoAnalytic Solutions 公司观测的结果是解体后卫星漂移速度超过每天 1 度,与姜宇的计算结果非常相近。

 

姜宇谈到,旋转解体产生的碎片数量远少于碰撞所产生的碎片,但如此漂移的碎片非常危险,可能威胁静止轨道上现有其他卫星,特别是 0.5 米以上的碎片,需要监控其运动情况,并及时采取措施,防止二次碰撞产生更多碎片,造成更大损失。

 

姜宇模拟计算发现,若此次旋转解体产生的较大碎片与定点位置西经 37.5 度 Telstar 11N 卫星发生碰撞,将产生 10 厘米以上碎片 108 个,5 厘米以上碎片 450 个。这些碎片会对地球静止轨道上其他卫星的安全稳定运行产生极为不良的影响。

 

IS-29e 由波音研制,是国际通信卫星组织“Epic”系列高通量通信卫星的首星,长度超过 7 米,大小相当于一台商务车,全重超过 6.5 吨,造价 4 亿美元。其于 2016 年 1 月发射,设计寿命超过 15 年,现服役仅 3 年就“英年早逝”。值得注意的是,同为波音制造的“Epic”系列的第二颗星——IS-33e,2016 年 9 月发射后也曾出现推进系统故障,虽最终“有惊无险”度过难关,却因消耗燃料过多,预期寿命缩短 18 个月。