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在人类历史的长河中，探索宇宙的奇妙旅程一直是人类追求进步与探索的象征。而中国作为一个拥有悠久历史与文明的国家，自古以来就秉持着探索精神，并不断追求科技创新与发展。在这个不断向前迈进的时代，中国航天事业以其坚定而执着的步伐，引领着国家走向了一个崭新的时代。而其中最令人瞩目的里程碑之一，莫过于中国首颗完全自主研发的卫星——东方红一号。

东方红一号，是中国航天事业的巅峰之作，也是中国航天史上的一个具有重大意义的里程碑。1970年4月24日晚上，东方红一号成功发射升空，一曲《东方红》乐曲从太空传到了世界各地，标志着中国成为继苏联、美国、法国、日本之后，第五个掌握独立研制并发射卫星技术的国家。这一壮举不仅令中国成为世界航天强国的重要一环，更坚定了中国人民探索宇宙、追求科技进步的信心。

东方红一号的设计寿命只有20天，在工作28天后就彻底停了信号，在我们印象中，它似乎是一个功勋老物件，此刻就该待在博物馆里，向后人述说它带来的荣光。然而出人意料的是，此刻东方红一号仍在飞行。这是怎么回事呢？

东方红一号还在飞行

根据最新消息东方红一号仍在轨道上飞行，在世界头头五个独立研制并发射卫星的国家中，唯有我国的“首星”如今还在轨运行。50多年了，它难道不用燃料吗？它为什么不会掉下来？

东方红一号还真用不着燃料。1970年4月24日，东方红一号被长征一号运载火箭送入太空。它在发射时通过火箭发动机获得一定的速度，使其进入轨道。根据动量守恒定律，系统的总动量在没有外部力的情况下保持不变。当卫星进入轨道后，它的速度已经足够高，使其维持在轨道上运行。卫星的惯性使其保持匀速直线运动，不需要额外的推进力来维持速度。

同时地球会对卫星施加引力，引力的作用是向地心方向拉扯卫星。这个引力提供了向心力，使得卫星保持在围绕地球的轨道上。在合适的速度和轨道高度下，引力与卫星的离心力（由其速度产生）相平衡，使得卫星保持稳定的椭圆轨道运行。由于卫星运行的轨道通常位于地球的外部空间，其中几乎没有气体分子和空气阻力。在真空环境中，卫星不会受到空气阻力的影响，因此不需要消耗燃料来克服阻力。

据现有信息，东方红一号的轨道数据为近地点高度432千米，远地点高度为2028千米，轨道为68度倾角的椭圆轨道。相比其发射时近地点441千米、远地点2368千米的数据来说，整体的数据正在衰减，这是因为东方红一号会受到近地轨道的空气分子阻力、地球引力和太阳风等综合影响，其轨道难以在长时间维度上保持。寻常卫星运行几十年后就难以避免坠入大气层的结果，然而东方红一号不一样。它重173千克，它的重量、轨道倾斜的角度、高度等，都是世界头五国首星里最大的，这使得它能够坚持到现在。

已经运行的天宫空间站

2021年4月29日，天宫空间站的天和核心舱发射并成功入轨，轨道高度为400到450千米。6月17日：神舟十二号载人飞船发射成功，第一批航天员进驻天和核心舱。到今年5月，我国神州十六号载人飞船发射成功，已经实现多次空间站航天员的轮换交接。

在天宫空间站的各种部件中，机械臂绝对算是“明星”。空间站机械臂分为大臂和小臂，核心舱机械臂（大臂）长度为10米，是空间站机械臂的主要组成部分。它具有七个自由度的活动能力，包括3个肩部关节、1个肘部关节和3个腕部关节。核心舱机械臂承载重量高达25吨，具有较大的工作范围和操纵能力。"问天"实验舱机械臂（小臂）长度为5米，与核心舱机械臂一起组成空间站机械臂系统。它也具有七个自由度的活动能力，但小巧的体格使得它能够进行更加精细的工作。

中国空间站机械臂在同类航天产品中复杂度最高，融合了机械、电子、热学、控制、光学等多个专业领域的技术机械臂具有最高的控制精度，可以实现精确和精细的运动控制，以执行细致的操作任务和，抓取外部物体。空间站机械臂的可达范围可拓展到14.5米，并且其活动范围可以覆盖空间站的三个舱段，使其能够进行巡检等任务。它最大的特色就是能够实现独立舱外爬行，能够支持多种舱外任务。

于是人们就有了好奇心：能不能让机械臂把东方红一号抓住？

用机械臂抓卫星可行吗？

东方红一号是我国发射的第一颗人造卫星，对我们有着特殊的意义，如果能把它带回家，相信很多人都愿意一试，可关键是用机械臂抓卫星可行吗？机械臂本身灵活、承载重量大，用来赚卫星是一点问题都没有。

真正的问题可能还是在轨道上。我们之前提到过，天宫空间站的轨道高度为400到450千米，倾角为42到43度，整个轨道完全不同于东方红一号，如何使它们俩相遇？这就不得不提到空间站的推进系统了。

天宫空间站的天和核心舱是有动力装置的，它配备有4台轨控发动机、22台姿控发动机以及4台霍尔电推进发动机。霍尔推力器是一种电推进系统，利用霍尔效应将电能转化为推力。它是一种离子推进器的变种，使用相似的原理，但在推进剂离子化和加速过程中采用了不同的方法。

霍尔推力器使用一种推进剂，通常为气体如氙气或氩气。这些气体进入推力器的离子化室，在这里通过电离过程转化为离子。离子化过程通常通过电子撞击或阴极加热来实现。离子化后的气体离子进入加速器，该加速器由多个环形电极组成，产生强磁场和电场。磁场使离子发生循环运动，并限制其在电极附近的散射。电场则加速离子，并将其推向出口。加速的离子通过出口喷射出去，产生反向的推力。由于离子的速度非常高，尽管它们的质量很小，但它们的喷射速度可以产生相当大的推力，这种推力比传统的化学推进器更高效，比冲能达到化学燃料的数倍乃至数十倍。因此从理论上讲，天和核心舱的动力装置是具备变轨能力的。

那么在变轨后抓住东方红一号又如何处理呢？东方红一号是一个近似球体的72面体，重量173千克直径大约为1米，这个大小的物件还真不好处置。空间站的对接口很小，以国际空间站为例，一般的接口直径也就0.8米，而且从设计本身来说，也没有能接收东方红一个的位置。这就导致尴尬的场景：能抓住东方红一号，但是只能“绑”在空间站外面而不能带进去，除非我们有更大的接口或者开发出其他方式。

结语

目前来说，空间站机械臂是能抓住东方红一号的，但要把它带回家还稍微有些困难。无论是载人飞船还是空间站，设计上都没有专程为抓取东方红一号而设计。而且如果空间站专程变轨去抓它，还可能经过范艾伦辐射带，危害航天员的健康，代价着实有点大。

不过好消息是东方红一号仍然能在轨道上运行很长一段时间，等到未来我国航天技术进一步发展，也许将具备更容易带它回家的方式，届时这个离家50多年的“游子”可能才会真正回家吧。

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