長期暴露設施衛星

長期暴露設施衛星

長期暴露設施衛星(LDEF)是美國研製的一種大規模空間環境暴露實驗用衛星,主要用於長期提供空間環境及其對空間系統、元部件和材料影響的數據,為太空飛行器的設計提供重要的參考依據。

基本介紹

  • 中文名:長期暴露設施衛星
  • 外文名:Long Duration Exposure Facility,LDEF
  • 國別:美國
  • 類別:科學與技術試驗衛星
  • 發射時間:1984年4月7日
  • 回收時間:1990年1月11日
概況,主要性能參數,LDEF的回收,

概況

“長期暴露設施”(Long Duration Exposure Facility,LDEF)衛星是20世紀80年代美國國家航空航天局(NASA)開展的一項大規模空間環境暴露實驗用衛星,由NASA蘭利研究中心負責研製,LDEF衛星的任務是長期提供空間環境及其對空間系統、元部件和材料影響的數據。該衛星於1984年4月7日由“挑戰者”太空梭(STS - 41C)發射到近地圓軌道,任務壽命12個月,原計畫於1985年由“挑戰者”太空梭(STS - 51D)回收。因1986年“挑戰者”太空梭爆炸等原因使回收推遲,衛星直到1990年1月11日由“哥倫比亞”太空梭(STS - 32)回收,在軌停留了69個月,經歷了半個多太陽活動周期,繞地球42422圈。LDEF衛星開展了57項科學實驗,對10000多個物體樣本進行了分析,所獲得的數據、結果和資料建立了專用的LDEF資料庫,實驗獲得的數據為太空飛行器的設計提供了重要的參考。

主要性能參數

LDEF衛星質量9710kg,軌道高度477km,傾角28.5°,衛星回收時軌道高度降至335km,衛星採用重力梯度穩定。衛星呈稜柱形,橫切面是正十二邊形,稜柱高9.1m,直徑4.3m,暴露面積130㎡。在其周向的12個表面設定了72個實驗盒,兩個端面設定了14個實驗盒,共86個實驗盒,實驗包括:空間環境下材料性質隨時間的變化實驗,涉及金屬、聚合物、複合材料、陶瓷/玻璃、熱控材料、密封和潤滑材料等樣本;航天系統機、電、熱和光學系統的性能實驗;太空飛行器系統元器件評價實驗;電離輻射實驗;空間生物學實驗;空間物理等實驗。

LDEF的回收

從LDEF衛星發射至1988年,該衛星正在脫離軌道,其速度比預計的快,這種情況迫使NASA不得不更改其太空梭有效載荷的發射計畫,以便在這顆重9710kg的衛星落到地面以前將它回收。
如果這顆衛星再入大氣層,它的大部分都將會被燒毀,但仍會有幾百磅的結構碎片落到地面上,而且無法確定這些碎片著陸的地點。為了挽救這顆將來仍要使用的衛星,避免碎片落到人口稠密區域,NASA重新安排發射計畫,爭取儘早將這次回收列入太空梭發射清單內。
此外,NASA還需要保證1988年執行金星探測任務的Magellan太空飛行器的發射日期,而戰略防禦計畫局(SDIO)則希望儘早安排SDI的Cirris低溫紅外有效載荷。所以,營救LDEF衛星很可能會衝擊戰略防禦計畫局和美國空軍的其它有效載荷的發射計畫。
LDEF衛星是一種可重複使用的太空飛行器,NASA很想回收後再次使用。此外,由於長期暴露在空間,因而這顆衛星上有些試驗件會提供格外有用的數據。
一種回收方案是在太空梭進行第32次飛行,也就是在1988年底太空梭恢復發射後的第7次飛行時回收LDEF,如果選定這個方案,那么最初安排在那次飛行的“天文紫外線望遠鏡計畫”衛星就要推遲發射。
另一種方案是在太空梭進行第35次飛行時回收這顆衛星,也就是在恢復飛行後的第10次飛行時回收。而這次飛行安排的是發射美國空軍的導航星全球定位衛星和SDI紅外背景調查(IBSS)有效載荷。這兩個有效載荷可以根據LDEF衛星最終的回收計畫來安排發射日期。

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