航天器一般寿命是多久？

为什么说未来的空间站要比以往的航天器使用寿命长？~

对于以往的航天器来说，要想获得长寿命，一方面必须通过增大航天器的容积，尽量在发射时多装载燃料及宇航员生活消耗品；另一方面要努力提高舱上所有分系统、仪器、设备，乃至各零部件的可靠性和使用寿命。这不仅涉及到对航天器本身结构、运载工具及发射场能力的一系列要求，而且涉及到对元器件生产质量等整个国家工业化水平这样的要求。高要求必然导致高投资。但如果有朝一日，轨道上的航天器能像地面上的机器和设备一样，消耗材料和物资可以根据需要及时补给，什么地方出了故障可以及时维修和排除，零部件坏了可以更换，上面的仪器和设备还能不断更新换代，那么航天器的寿命问题也就得以解决了。现在的空间站，特别是前苏联的轨道站，已经很好地解决了这个问题，并且大大延长了其工作寿命。

当寿命结束时，不只有成为太空垃圾一个归宿。

去往月球、火星或太阳系其他地方的深空探测器，在燃料或供电中断之后，或永远的飘在原来的轨道上，或撞击到某一个临近天体上，或就地停留在她们结束工作的地方，或在太空中永远流浪。当她们从地球上启程时，科学家们寄希望于她们能够走入一片新的领域，为我们认识太空和行星带来前所未有的发现。而她们也大都没有辜负大家的希望，在超期服役并耗尽自己最后一点力气后，停在了路的尽头。

两次探测器活动之间，我们有关这四颗巨行星及它们卫星的知识大幅扩展。旅行者1及2号发现木星的大气动力结构、闪电、极光极复杂，还发现了三颗新卫星。2个最大的惊人点则在于：木星有光环，木卫一有活跃的硫火山，在朱庇特磁层中产生了重要效应。

当两艘探测器到达土星时，它们发现了1000多个小光环和7颗卫星，包括预计中存在的保证光环结构稳定的牧羊卫星。气候与木星的相比较相当稳定：宏大的喷射流很少有分叉（一个长达33年的白点/圆带被发现），土卫六的大气烟雾腾腾，土卫一的出现也很令人吃惊：一次剧烈的星球碰撞使它的外形像颗死星。大惊奇在于光环的奇怪外观：穗状、带状、轮辐状，出乎意料，无法解释

天宫一号寿命竟只有两年！卫星寿命一般有多长？

天宫一号的寿命只有两年，这不是在浪费钱吗？不，这样的想法当然是错误的！天宫一号是中国研发的一个目标飞行器，目的是作为其他飞行器的接合点，是中国空间实验室的雏形。看到没，其实它可以叫做实验品，为后续打下坚实的基础。只要任务能完成，时间越短当然越好，这样还可以腾个位置出来。那么正常情况下人造卫星的寿命有多长呢？

其实吧，人造卫星寿命还是比较短的。不同的卫星设计寿命不同，一般在5年左右，间谍卫星往往寿命较短，因为可能被敌对国家破坏吧。通信方面卫星一般寿命较长，比如说北斗卫星寿命可达12年。像这种正式运用的卫星寿命当然是越长越好，毕竟我们在走可持续发展道路，越节能越好。那么是什么导致卫星寿命不高的呢？

限制卫星寿命的因素有很多:

低轨的卫星因为要不断克服大气摩擦力，需要耗费燃料调整姿态，所以寿命会短一些。测绘卫星也是这个道理，需要不断地调姿，或者改变轨道。

一些技术性因素也影响了卫星寿命。比如说载人卫星，是需要设计其舱内氧气含量、压强；同时为了保护宇航员和仪器，需要设计温度控制系统；卫星在外太空时，阳面与阴面温差很大，甚至会让卫星变形；太阳能电池板的效率总的来说是无法满足舱内仪器工作的，而电池板也是有寿命的。

还有一些偶然因素，比如说突如其来的射线，就可能导致仪器无法正常运行；卫星在发射、入轨、在轨的过程中，发生的振动、扰动会让仪器的元器件失灵；或者干脆，直接遇到了太空垃圾。

纵使人类科技发展迅速，但人造卫星寿命相比于月亮这颗卫星而言还是远远不如。所以我们不能骄傲、满足于此，而因看向更遥远的星空！

当寿命结束时，不只有成为太空垃圾一个归宿。

去往月球、火星或太阳系其他地方的深空探测器，在燃料或供电中断之后，或永远的飘在原来的轨道上，或撞击到某一个临近天体上，或就地停留在她们结束工作的地方，或在太空中永远流浪。当她们从地球上启程时，科学家们寄希望于她们能够走入一片新的领域，为我们认识太空和行星带来前所未有的发现。而她们也大都没有辜负大家的希望，在超期服役并耗尽自己最后一点力气后，停在了路的尽头。

这个没有具体的答案。每个卫星都有不同的寿命。卫星也分好几种的，比如我知道的通信卫星基本寿命都在15年左右，而那些军事卫星什么的我就不太清楚了。天宫一号只是为了完成与其他卫星的对接任务，所以寿命不需要太长的。
两次探测器活动之间，我们有关这四颗巨行星及它们卫星的知识大幅扩展。旅行者1及2号发现木星的大气动力结构、闪电、极光极复杂，还发现了三颗新卫星。2个最大的惊人点则在于：木星有光环，木卫一有活跃的硫火山，在朱庇特磁层中产生了重要效应。

当两艘探测器到达土星时，它们发现了1000多个小光环和7颗卫星，包括预计中存在的保证光环结构稳定的牧羊卫星。气候与木星的相比较相当稳定：宏大的喷射流很少有分叉（一个长达33年的白点/圆带被发现），土卫六的大气烟雾腾腾，土卫一的出现也很令人吃惊：一次剧烈的星球碰撞使它的外形像颗死星。大惊奇在于光环的奇怪外观：穗状、带状、轮辐状，出乎意料，无法解释。

众所周知，我国的第一颗人造地球卫星是于1970年发射成功的“东方红一号”。也使中国成为了世界上第五个自主发射卫星成功的国家。这颗卫星也成为了我国航天事业起步一个最重要的标志。这颗卫原本的设计寿命只有20天，但直到今天，距离它升空已经过去了40年了，如今它依旧在轨道上平稳的运行着。

虽然无论是在大气层内飞行的航空器，还是在太空中飞行的宇航器，现在设计的时候都需要考虑克服来自地心的引力作用。但航空器和宇航器在大气层内中和大气层外的飞行原理却完全不一样。在大气层内飞行，除非是导弹。否则为了实现连续稳定的飞行，做法都是通过引擎推动前进，而机翼上下表面会因为空气流速的不同产生压力差，从而让飞机克服重力飞上天空。燃料耗尽后由于空气的阻力高度就会迅速下降。


大气层内的飞行器依托空气对机翼的作用飞行

而太空中由于空气极少，就算没有动力，因为基本没有空气的影响高度也不会迅速下降。虽然东方红一号的设计寿命其实只有20天。但是这个20天并不代表20天后卫星就会陨落，而是可以向地球发射信号，传输太空资料工作20天。这个时间内被称为工作寿命。也就是说，早在发射当年的5月14日，东方红号就已经耗尽了全部电力，并丧失了全部功能，成了一颗失去使用价值的卫星。

而这颗卫星虽然已经失去使用价值，但依旧在轨运行这段时间内被称为它的轨道寿命。在这段时间内，由于基本没有空气影响，再加上当初发射的轨道较高。它的水平速度不会被减慢，能始终以恒定大小的速度绕着地球旋转。


准备发射卫星的火箭

影响宇航器在轨寿命的，主要是取决于它飞行轨道上近地点的高度，也就是它轨道飞行时最靠近地球的位置。比如天宫一号平均轨道高度只有370千米左右，已经是处于太空，空气的它影响相对于大气层内飞行的航空器已经是很小的了，但是就算是地球边缘的稀薄空气依旧会对它有一定的影响。在它燃料耗尽之后数年时间内，就将下降到一个距离地球大气层很近，非常不稳定的轨道了。最被我国航天工程人员遥控控制坠毁。而国际空间站在2025年之后也将会迎来这个结局。

对于近地点在429千米的东方红一号来说，受到大气空气阻力的影响就非常小了，基本可以忽略。而一般来说达到近地点500千米以上就基本上不受大气阻力影响了。而那些远比东方红一号卫星更高的航天器，比如轨道在35000千米左右的地球静止轨道卫星，或者高度在20000千米北斗导航卫星，这些卫星将不会掉下来，一直伴随着地球运行下去。


依旧在轨道上运行的东方红一号卫星

过去的研究曾认为，经过数十年的作用，东方红一号的轨道大气层外缘稀薄空气影响下，将会导致高度下降。经过100年左右的时间之后，轨道高度逐渐降低的东方红一号最终将会再入大气层中烧毁。但近年有观测发现东方红一号的轨道高度却是在增加的。从1970年的近地点429千米，远地点2036千米。到了去年东方红一号近地点已经变为441千米，远地点2037千米。

如果根据这项观测，在无数年后，东方红一号有可能将会彻底脱离地球引力束缚，同那些高轨道卫星们一起，静静的伴随地球一直走下去。当然，也有可能在不远的将来，中国的航天人将会把他从太空当中带回地球，作为我国航天史上一座标志性的里程碑，接受人们的瞻仰。

前不久，美俄两颗“僵尸卫星”擦肩而过，险些相撞。这让人想到了美国SpaceX公司今年5月23日成功将星链系统的首批60颗卫星送入轨道，明年还要发射上千颗卫星完成初步组网，星链系统的卫星数量更是高达1.2万颗。这么多的卫星不禁让人引发担忧，那么多飞上天的航天器寿命到期后怎么办呢？它们有没有更好的去处？

航天器的不同归宿

自1957年人类使用运载火箭首次将人造卫星送入轨道后，太空轨道上的人造航天器越来越多。由于任务和用途的不同，它们分布在不同的轨道上，而它们寿终正寝之后的处理，同样各有不同。

首先我们来看近地轨道，近地轨道顾名思义就是高度较低的地球轨道，这是人类太空活动的主要场所之一。气象卫星、通信卫星、遥感卫星和侦察卫星集中于近地轨道区域，人类的载人航天活动目前也集中在近地轨道上。

一般来说，对于高度在500公里以下的近地轨道卫星而言，由于大气阻力的原因，它们会很快降低高度再入大气层烧毁，而高度更高的卫星轨道衰减就慢的多了，遥感气象卫星密集的600~800公里高度，是太空垃圾最密集的区域之一。

对于大质量的航天器，尤其是载人飞船和空间站来说，为了避免随意掉下来对地面造成危害，一般会主动离轨落入南太平洋的航天器坟场——那儿只有不多的岛屿，而且人烟稀少，造成人员和财产损失的可能性很低。

在赤道上空，距离地面35786公里高度的静止轨道上，卫星和地面保持相对静止，是部署通信卫星的风水宝地，也是另一块卫星和太空垃圾密布的区域。

静止轨道的位置是宝贵的太空资源，但静止轨道距离地面高度太高，要想主动离轨进入大气层烧毁，需要的燃料实在太多了，现在的处理是让它们机动进入轨道更高的墓地轨道。

墓地轨道上的大气阻力微乎其微，而太阳光压、太阳引力和月球引力扰动却不小，仍会导致轨道缓慢变化，国际电联的建议书要求，墓地轨道高度比静止轨道高200公里以上，确保至少100年内卫星近地点避开静止轨道区域。进入墓地轨道的卫星就算寿终正寝了，至少我们这代人看不到它们从墓地轨道爬出来，撞上正常工作的卫星。

深空探测器、着陆器和漫游车到寿后的处理又有所不同。大部分月球轨道器会选择在寿终正寝前撞击月球，避免影响到后续的月球探测任务，但月球着陆器和月球车将永远停留在月球表面，比如我国的嫦娥三号、四号着陆器和两个玉兔月球车，到寿后只能废弃放在月表。火星探测器基本也是同样的操作，不过深空探测器的处理并不完全一样，比如伽利略号探测器和卡西尼号探测器分别冲入木星和土星大气层烧毁，以免到寿失控后会撞上木卫二和土卫六这样有可能存在生命的天体造成生物污染。

太空垃圾的处理和再利用

人类进入太空时代以来，尽管科学家们对各种卫星有了初步的处理，但太空轨道上还是积累了大量的太空垃圾。

太空垃圾的来源各有不同，既有火箭末级及其碎片，又有失效卫星等航天器及其碎片。总的说来，寿终正寝的卫星是太空垃圾最主要的来源。人类不过半个多世纪的航天发射已经产生了不计其数的轨道碎片，其中尺寸大于2厘米的轨道碎片就有20多万个，而且它们还随着人类的航天活动以每年2%~5%的速度增长！

太空垃圾很大一部分就是失效或到寿的卫星。随着近地轨道上卫星密度的不断增长，卫星之间以及卫星与太空垃圾的碰撞产生的碎片，也成了太空垃圾的重要来源。

美俄两个航天大国拥有最多的卫星，两国之间也发生过最著名的卫星碰撞：2009年俄罗斯失效的“宇宙2251”和美国工作的“铱星33”发生碰撞，产生了大量的太空垃圾。今年9月，欧空局的风神气象卫星不得已进行机动变轨，避开星链卫星，降低相撞的概率。总的说来，目前到寿的卫星基本沦为太空垃圾，轨道较低的还能很快再入烧毁，较高轨道的会在太空停留很长时间，它们还可能意外与现役卫星碰撞，产生更多的太空垃圾。

早期，人类沉浸在进入太空的乐观喜悦中，对太空垃圾并没有多少考虑，但现在面对来势汹汹的太空垃圾，单纯指望大气阻力降轨道纯属“装鸵鸟”。

好在人类也并没有坐以待毙，目前联合国外空条约等国际法要求近地轨道上的卫星必须考虑减少轨道碎片，具体地说就是卫星必须在到寿25年内再入大气层烧毁。美国联邦通信委员会还在探讨更严格的规定，比如短期任务的卫星在轨寿命不应超过任务寿命的两倍。这样一来，原来1颗工作寿命几个月甚至几周的卫星，就要在更短的时间，而不是25年内再入烧毁，进一步减缓轨道碎片数量的增长。SpaceX公司的星链卫星都装备了电推发动机，寿命到期后将主动降低轨道以更快地再入大气层，满足25年再入的规定。事实上，差点和欧空局风神卫星相撞的星链卫星，就在测试主动离轨能力。

另外，各国航天机构还在开发主动清除太空垃圾的技术，这也成为了商业航天公司感兴趣的热门领域之一。未来，主动清理技术将进一步减少太空垃圾的数量，这些寿终正寝的卫星或者说太空垃圾会更快地进入大气层烧毁。

把观测仪器送到离地面几百公里高度以上的宇宙空间进行天文观测的航天工具。空间天文观测，又称为大气外观测。虽然人们在卫星上天以前，已开始利用飞机、气球、火箭进行探测。但是它们有很大的局限性。飞机飞行的高度约10～25公里，使红外观测得到改善，但要接收高能的短波辐射仍无能为力。气球的飞行高度虽比飞机高，但气球上面的大气对天文观测仍有影响。火箭又有观测时间短暂的弱点。利用航天器进行天文观测，兼有高度高和观测时间长的优点。航天器的高度一般都在几百公里以上，可以根据探测课题的需要选择不同的轨道，从而可以避开地球大气和地磁场的影响。航天器的工作寿命一般为几个月至几年。利用航天器进行空间天文观测，不但可以观测太阳系天体所有波长的电磁辐射，而且还可观测到不同能量的粒子辐射。对于恒星，其观测波长仅受星际气体吸收的限制；而对于月球、行星和行星际空间，则可作直接采样或逼近观测。

一个完整的空间天文探测系统包括航天器、运载火箭和地面支援设备三大部分。航天器是装载科学仪器、执行探测任务的主要部分。进行空间天文观测的航天器必须具有控制自身姿态变化的能力，具有精确的定向精度，以完成证认天体、确定辐射空间分布和辐射源位置的任务。为了进行复杂的科学考察，航天器还必须具备大规模数据贮存和快速传输的能力。近年来世界各国相继发射了大量航天器。为了执行各种特定的使命，还发射了一系列考察卫星、行星和行星际的航天器，构成不同的观测系列。

天文观测卫星系列
目前，使用得最多的空间天文观测器是天文卫星。根据观测对象和任务的不同，天文卫星可分为太阳观测卫星和非太阳探测天文卫星。有些卫星兼有太阳观测和非太阳探测的性能。表1列出天文观测卫星系列。

图
太阳观测卫星
从空间观测太阳，主要是利用地球轨道太阳观测卫星、某些深空探测器和天空实验室上的阿波罗望远镜装置。此外，许多地球物理探测卫星，例如，轨道地球物理台(OGO)系列，也有太阳观测实验项目。二十世纪六十年代初期，美国相继开始发射两个持续整个太阳活动周的太阳观测卫星系列──太阳辐射监测卫星(SOLRaD)系列和轨道太阳观测台 (OSO)系列。苏联的太阳观测卫星，除“宇宙号”系列中的某些卫星以及苏联和东欧国家合作的“国际宇宙”系列中的一些卫星外，主要包括在“预报号”系列中。“预报号”和行星际监测站 (IMP)系列分别为苏联和美国用来作为研究日地关系，考察太阳风、行星际

---

通渭县13979414634： 航天飞机的使用寿命一般是多久 - ？
鲁印小儿： 按照计划美国的航天飞机寿命最多为20年,每架应飞行100次.而截至到今天,5架航天飞机加起来飞行了才132次,其中2架在飞行中爆炸,2架已严重超期限服役.

通渭县13979414634： 天宫一号的寿命为什么只有两年 - ？
鲁印小儿： 首先,试验性空间站在轨寿命通常低于5年,而其他空间站可达5至10年,或者更长.而天宫一号的设计寿命是两年,在两年时间里它要和“神八”、“神九”、“神十”对接.试验性空间站上的燃料和消耗品原则上要一次带足,其他空间站则是用货运飞船定期进行多次补给;试验性空间站上的有效载荷设备很少更换,但其他空间站可多次更换和增加实验仪器;试验性空间站上的航天员一般不进行航天器的维修工作,只进行试验、训练等,而其他空间站上的航天员要经常进行维修工作.简言之,试验性空间站的各方面要求均比空间站低,因而技术难点少,比较容易研制.

通渭县13979414634： 天宫一号就两年寿命 怎么建空间站? - ？
鲁印小儿： 严格的来说天宫一号属于实验舱,设计使用周期为2年,但并非2年后就一定放弃.先发射一个8吨的试验一下,如果运营的可以将陆续发射10吨以上. 既然是实验舱,就是为了试验而诞生,试验结束后它的使命完成后坠入大海是不可避免的事情...

通渭县13979414634： 天宫一号为什么设计寿命这么短,没法加载燃料,实际寿命只有两年就准备坠毁 - ？
鲁印小儿： 天宫一号本来就是一个实验性质的航天器,就是为了建设中国自己的空间站作一些技术验证设计的. 天宫一号的任务有以下四点: 天宫一号目标飞行器作为交会对接的目标,与神舟八号配合完成空间交会对接飞行试验;---验证航天器的空间交...

通渭县13979414634： 人造地球卫星有哪些用途? - ？
鲁印小儿： 人造地球卫星是环绕地球在空间轨道上运行的无人航天器,简称人造卫星或卫星.通信及广播卫星、对地观测卫星和导航定位卫星,都是开发相对于地面的高位置空间资源的航天器,这类航天器一般又称为应用卫星.应用卫星是直接为国民经济...

通渭县13979414634： 什么叫空间站? - ？
鲁印小儿： 空间站是能载人进行长期宇宙飞行的航天器,又称航天站或轨道站.由于宇宙飞船体积较小,人在飞船上的行动不便,在太空停留的时间又不长,不能携带太多的科学仪器设备进行科研活动,而且一个接一个的发射也耗费了巨额资金和大量的人...

通渭县13979414634： 人造地球卫星的分类和应用有哪些? - ？
鲁印小儿： 在目前发射成功的卫星中,包括科技实验考察、通信、气象、导航、地球资源、军事侦察、海洋监视、早期预警、数据中继、军用测地等用途的卫星.它们在各自的领域大显神通,使人类传统文明和军事技术发生了革命性的变化.人造地球卫星...

通渭县13979414634： 空间站离地面多少公里? - ？
鲁印小儿： 国际空间站的轨道高度近地点是:319.6公里,远地点:346.9公里,也就是说距离地面是319~346公里,中国空间站位于距地面约400km的近地轨道.因为轨道要经常调整,所以只是一个大约值.空间站又称太空站、航天站.是一种在近地轨...

通渭县13979414634： 嫦娥一号的总飞行距离是多少千米? - ？
鲁印小儿： 月球离地球只有384400千米.探测地球至月球的空间环境.月球与地球平均距离为38万公里.卫星奔月总共需时114个小时,距离地球接近38.44万公里.而过去,中国发射的卫星距离地面一般都在3.58万公里左右.嫦娥一号卫星两米见方,太...

通渭县13979414634： 怎样修理损坏的卫星? - ？
鲁印小儿： 修复卫星虽然是高精尖科技,哪里坏换哪,但是目前只有美国拥有修复卫星的技术保证——航天飞机 当美国的一些有重要任务的航天器出现故障,并且是不能自行排除的故障,地面站会监测到,或者航天器会给地面站发求救信息. 然后地面专...