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技术试验卫星

技术试验卫星是进行新技术试验或为应用卫星进行试验的卫星。人造卫星在发射上天前必须经过一系列的地面试验,以考验卫星的技术性能。但是由于应用性卫星技术比较复杂,价格比较昂贵,它的某些复杂技术若能在比较便宜的技术试验卫星上光进行试验成功后再利用到应用卫星上,则可以收到事半功倍之效,所以有一些国家在发射每一种应用卫星之前,往往要发射一些技术试验卫星。美国的返回式卫星就是发射了12颗技术试验卫星后才掌握了卫星返回与回收技术的。从1966年12月到1974年5月,美国曾发射了6颗多用途技术试验卫星,它们被称为“应用技术卫星”系列。卫星进行了很多试验:空-地和船-岸之间的话音通信;传输全球云层分布图;卫星导航;卫星天线展开;卫星姿态稳定及无线电传输等,为美国以后的通信卫星、气象卫星、导航卫星、资源卫星的研制和应用做了大量的准备工作。随着试验项目的完成,人们逐渐掌握了某类卫星的技术和应用技术,于是新型卫星的成功率就大大提高了,还有许多单项技术在正式应用之前,也需要利用技术试验卫星在轨道上进行试验,如太阳电池技术、空间结构技术、姿态控制技术、三轴稳定技术、微重力试验技术、航天员生命保障技术、照相侦察技术、卫星转发器技术、航天器交会技术等。当然,有的技术试验采用专门的技术试验卫星,但随着卫星技术的进步,许多技术试验是搭载在一些应用卫星上进行的,这样专门的技术试验卫星数量就大大减少了。

技术试验卫星(technology test satellite):用于卫星工程技术和空间应用技术的原理性或工程性试验的人造地球卫星。航天技术中的新原理、新技术、新方案、新仪器和新材料往往需要这类卫星进行空间飞行试验,成功后才能投入实际应用。技术试验卫星数量较少,但试验内容广泛,如重力梯度稳定试验,电火箭试验,生物对空间环境的适应性试验,载人飞船生命保障系统和返回系统试验,交会对接试验,无线电新频段的传输试验,微波切换、基带处理机、多点波束扫描天线、星间链路等通信卫星新技术试验,数据中继试验,移动通信试验,新遥感器飞行试验和空间武器试验等,对卫星技术的发展具有很大的推动作用。

人造卫星在发射上天前必须经过一系列的地面试验,以考验卫星的技术性能。但是地面环境毕竟不同于天上,在地面上试完了还必须上天“实施”试一试。无论哪个国家在发射每一种应用卫星之初,都要发射一些技术试验卫星。美国的返回式卫星就是发射了12颗技术试验卫星后才掌握了卫星回收技术的。

从1966年12月到1974年5月,美国曾发射了6颗多用途技术试验卫星。它们叫“应用技术卫星”系列。卫星进行了很多试验:空地和船岸之间的话音通信;传输全球云层分布图;卫星导航;卫星天线作用;卫星姿态稳定及无线电传输等,为美国以后的通信卫星,气象卫星,导航卫星,资源卫星的研制,应用作了大量的准备。

随着试验项目的完成,人们逐渐掌握了某类卫星的技术和应用技术,于是在新种类卫星诞生前,试验卫星的发射便大大减少了。

实践一号卫星是中国第一颗科学探测和技术试验卫星。它于1971年3月3日发射入轨,质量为221千克,外形为近似球行的72面体,直径1米。它的主要任务是试验星上太阳能电池供电系统,主动无源温度控制系统,长寿命遥测设备及无线电线路性能及其他太空环境探测。实践一号的设计寿命为1年,可它实际在太空中工作了8年之久,直到1979年6月11日才陨落。

技术试验卫星中最让普通人感兴趣的是生物卫星。生物卫星是用于空间生物学试验和研究的人造地球卫星,它是一种返回式卫星。生物卫星用于研究失重、辐射和其他各种航天飞行环境对生物生长、发育、代谢遗传等方面的影响和防护措施,也可为载人航天服务。

1957年11月3日,苏联发射了一颗载有一只名叫“莱伊卡”小狗的人造卫星--“人造地球卫星”2号,这是世界上第1颗生物卫星。5千克重的莱伊卡在不大的卫星舱里生活得很好,科学家为它设计了一套生命保障系统,使舱内的环境和地面一样,并带有食物。莱伊卡的身上缚上了各种监测血压,呼吸,心率等生理指标的探头,遥测信息传回来后供地面科学家研究。由于当时人类还未掌握卫星回收技术,可怜的莱伊卡孤独地在天上转了6天后死去了。此后,前苏联自1966年开始执行专门研究空间生命科学的生物卫星计划,基本上每隔12年发射一颗生物卫星。到1987年一共发射了10颗,这些卫星都编在宇宙号的系列卫星中。星上装了猴子,狗,白鼠,乌龟,苍蝇,细菌,藻类,植物种子等生物,对它们进行了重力生理学,放射生物学和发育生物学实验。卫星飞行最长时间为22天,最短为5天。苏联的生物卫星计划是一项国际合作项目 ,东欧诸国,美国,法国等都参加了实验。

美国1963年制订了生物卫星计划,原计划发射6颗卫星,实际只发射了3颗。1975年以后,美国的空间生命科学研究依靠苏联的“宇宙”号生物卫星完成。

中国是继前苏联和美国之后,第三个发射返回式卫星进行生物试验的国家,特别是返回式卫星带上天的农作物的种子带回地面后,经过筛选等措施,取得了“太空育种”的良好效益。

生物卫星一般由服务舱和返回舱两部分组成。服务舱上设有卫星的姿态控制系统、电源系统和其他保证卫星正常工作的设备。返回舱是卫星返回地面的舱段,内装各种实验生物,记录仪器,制动火箭发动机和回收系统,舱外有防热保护层。返回舱的外形有的呈球形,有的呈球头加载圆锥形。

生物卫星上为什么常选用猴子,白鼠做试验动物呢?

猴子属灵长类,在身体各方面与人类相近。通过猴子在太空的反应,可以帮助科学家了解它们的内脏器官在飞行初期处于什么状态,它们心血管,骨骼,血液,神经和感觉系统在失重环境中的变化以及太空辐射对身体器官的影响,还有航天飞行对它们的生殖能力,遗传基因的影响等,而这些实验直接在航天员身上做是不妥当的。

白鼠以体积小,繁殖力强的优点入选太空。28只白鼠的体积才等于一只狗的体积,而它们又有14天就可以繁殖一代能力,可以在太空中受孕,回地面繁殖,也可以受孕后上天在太空中繁殖,还可以很快地了解太空飞行对其子孙后代的影响。

(美)应用技术卫星

(苏)“宇宙1544”生物卫星

(中)实践一号卫星

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