人造卫星在太空能使用多久（卫星退役后成太空垃圾）
人造卫星在太空能使用多久（卫星退役后成太空垃圾）简单来说，科学卫星对人类认识太空、进入太空、利用太空发挥了重要作用。科学卫星：用于科学探测和研究的卫星，主要包括空间物理探测卫星和天文卫星，用来研究某星球的大气、辐射带、磁层、宇宙线、太阳辐射等，并可以观测其他星体。“人造卫星的作用与分类？人造卫星，即环绕地球在空间轨道上运行的无人航天器。是发射数量最多、用途最广、发展最快的航天器。人造卫星的应用十分广泛，可以分为三大类：
提到“卫星”相信大家都不陌生，与“卫星”相关的新闻更是屡见不鲜，近日我国"风云"系列气象卫星获中国工业最高奖，而国产卫星影像更是能够助力“一带一路”建设。
不过，“卫星”和“卫星”可不一样，拿以上两则新闻来说，风云系列卫星属于气象卫星，用于摄取云层图和有关气象资料，进行气象观测提供相关气象信息；
而能够提供卫星影像助力“一带一路”的卫星则为立体测绘卫星，如我国“资源三号”卫星，则是中国第一颗自主的民用高分辨率立体测绘卫星。
但卫星的种类可不仅仅是这两种，那么为什么我们需要这么多卫星呢？卫星的寿命又有多长？"退役"后的卫星都去哪里了呢？关于卫星的秘密，我们来一起看一下！
“人造卫星的作用与分类？
人造卫星，即环绕地球在空间轨道上运行的无人航天器。是发射数量最多、用途最广、发展最快的航天器。
人造卫星的应用十分广泛，可以分为三大类：
科学卫星：用于科学探测和研究的卫星，主要包括空间物理探测卫星和天文卫星，用来研究某星球的大气、辐射带、磁层、宇宙线、太阳辐射等，并可以观测其他星体。
简单来说，科学卫星对人类认识太空、进入太空、利用太空发挥了重要作用。
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。
不过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。
应用卫星：为国民经济和军事服务的各类人造地球卫星的通称。应用卫星的种类繁多、发射数量也最多。
应用卫星中又可以分为三类：1.通信卫星，包含国际通信卫星、国内通信卫星、海事通信卫星、广播卫星、跟踪和数据中继卫星等；2.观测卫星：用于对地球观测的各种对地遥感卫星，如气象卫星、地球资源卫星、侦察卫星等；3.导航卫星：用于定位、导航和大地测量基准定位，如导航卫星、无线电定位卫星和测地卫星等。
2012年资源三号由“长征四号乙”运载火箭成功发射升空(孙自法 摄 )
因此可以说，应用卫星是与我们普通人日常生活最为息息相关的人造卫星。
“人造卫星的数量？中国排世界第二！
我们经常可以看到人造卫星发射的新闻，那么在我们“头顶”到底有多少人造卫星呢？
根据美国忧思科学家联盟（union of concerned scientists）的“在轨卫星统计数据库”资料显示。该数据库涵盖了地球各个国家正在运行的1 459颗卫星详细资料。
其中美国排名第一，拥有593颗，占全球数量40%；中国紧接其后，拥有192颗人造卫星，第三名为俄罗斯，拥有135颗。
1966年世界各国卫星数量，当时中国还未发射第一颗卫星
2016年世界各国卫星数量，中国已排世界第二
值得注意的是，美国第一颗人造卫星发射于1958年，而前苏联于1957年发射了世界上第一颗人造卫星“Спутник”。
而中国的第一颗人造卫星是1970年发射的“东方红一号”卫星，比起西方国家我国起步较晚。在过去几十年中，中国迅速崛起，人造卫星数量已经超过俄罗斯。
“东方红一号”卫星
地球静止轨道试验通信卫星“东方红二号”卫星
卫星的发射数量可以反映出一个国家的经济实力和发展程度，可以看出，中国在近几十年科技发展速度之迅猛。
另外，中国计划于2022年开放“天宫”空间站，据航空军事专家张宝鑫5月接受采访时说：
“只有少数国家有能力将空间站送入轨道。这是一个宏大的项目，彰显中国科技综合实力。天宫将使中国拥有一个能够成功进行科学实验的太空实验室。”
1972年至1976年，发射了中国第一颗返回式卫星
“为何要不断发射人造卫星？
人造卫星的数量已经如此多，为何还需要每年不断发射呢？
首先，人造卫星是有寿命的，卫星寿命一般只有数年，在燃料耗尽后便会“寿终正寝”；
此外，一颗卫星可覆盖的范围有限，因此，要想做到在时间和空间上全覆盖，单靠一颗卫星是不行的；
除此之外，还需要防御风险，卫星在天上运行时难免会出故障，因此需要有在轨备份的能力，当旧的卫星出现问题的时候，新的卫星能够确保平稳过渡并进行有效衔接。
以“风云”系列气象卫星为例，其还需要具备在应急状态下加密观测的能力，如北京突然遭遇雾霾和沙尘暴，这时就需调动大量卫星进行加密观测。
“航天器那么多，会“撞车”吗？
近地轨道航天器与太空垃圾示意图 图源网络
太空中约有6000多个航天器，光是人造卫星就有上千个，再加上数以亿计的碎片，为什么它们不会“撞车”呢？
据中国运载火箭技术研究院弹道设计师王建明介绍，太空中鲜少有航天器相撞的事故发生，这主要是因为太空中也有“交警”——航天测控网。
为了能够时刻掌握火箭等航天器的飞行动态，航天测控网在全国乃至全球布控了多个测控站、海上测量船，还设立了飞行控制中心，以能够对太空中所有航天器的飞行轨迹进行测控全覆盖。
可以说，航天测控网不仅有一双“千里眼、顺风耳”，还有一个“智慧大脑”。
“千里眼”。无论是距地球约200公里的低轨道航天器，还是几万公里的中高轨道航天器，甚至是数亿公里的深空探测器，航天测控网都能“看”到它们的位置。
“顺风耳”。能接收到航天器获取的数据。一般来说，航天器功率越大，传输的信号越强，但航天器有的只有几公斤，不可能装大功率信号发射机，还有的距离地球几亿公里，信息传输过程中衰减很厉害，信号很微弱，但航天测控网必须灵敏地接收航天器传输过来的信息。
“智慧大脑”。航天测控网一般拥有很强的信息融合及数据处理能力，可以对所有在轨航天器进行指挥、控制和状态监控。比如，将地面控制信号发给航天器，指挥航天器进行离轨、变轨、调姿等任务。
据介绍，航天测控网要实时了解各个轨道有哪些航天器及碎片，并将它们编号，建立数据库。然后根据这些信息计算在轨航天器与将发射的航天器的关系。
““退役”后的卫星都去哪了？
航天器在完成了工作任务、寿命到期后，就成了无用的太空垃圾，但它们退役后都去了哪儿呢？
飞行器热控设计师贲勋介绍，据统计，人类已执行了超过4000次的发射任务，目前还有超过4500吨的太空垃圾留在轨道。
为了使宝贵的轨道资源不被这些太空垃圾占据，以及对其他在轨正常工作和未来发射的航天器造成威胁，目前对于退役的航天器主要采取两种处理方式，一种是将失效的航天器推进到“坟场轨道”，另一种可以称为“火葬”。
“坟场轨道”在哪？
据介绍，1997年，国际组织间太空废物协调委员会制定了一套规章，以保证同步轨道环能够保持洁净，没有废弃卫星。该组织指定，每颗卫星寿命终结时，它应该被推进到同步轨道环上空300公里处的“坟场轨道”。
将失效的航天器推进到“坟场轨道”主要针对的是地球同步轨道上的航天器。一旦发现卫星不能正常工作，地面控制人员就会下达指令启动星上发动机，将失效卫星抬升到比近地轨道高近千公里的所谓“坟场轨道”上去，以免对正常轨道上的卫星构成威胁。
例如，2006年，俄罗斯的“快车”—AM11号通信卫星被太空垃圾击中失效后，就被地面控制站送进了“太空坟场”。
航天器如何“火葬”？
贲勋说，与地球同步轨道上寿命到期的航天器不同，近地轨道的失效航天器，主要采取的方式是“火葬”。
这些航天器会在地面测控人员的控制下，在万有引力的作用下不断脱离原本运行的轨道，因轨道高度下降而逐渐向地球靠拢，最终在进入大气层的过程中焚毁殆尽。
具体而言，航天器从进入大气层到最终解体总共分为三个步骤：大型设备的分离解体、航天器的解体、碎片烧尽。最终仅有少量碎片会落在地面上，主要是少量难以被烧蚀掉的部件和质量较小的碎片。
它们在烧尽前，受空气阻力影响，速度降低，最终飘落到地面。
进行“火葬”的天宫一号目标飞行器
比如4月2日8时15分左右，在太空中飞行了六年半的天宫一号目标飞行器再入大气层，其绝大部分器件在再入大气层过程中烧蚀销毁，结束了它们的生命。
目前，对于尚有动力的退役航天器无论是去“坟场轨道”还是“火葬”，相对而言都比较成熟。后期，随着航天器回收技术的发展，减少太空垃圾，变废为宝也将成为可能。相信随着技术的进步，太空垃圾会越来越少。
“人造卫星碎片会砸到人吗？
在轨航天器坠入大气层的残骸是否会对人类造成威胁呢？目前来说，航天器受控坠入大气层是相当安全的，基本不会对人类生活造成影响。
不过在查阅资料中发现，中国曾有人被卫星升入轨道后脱落的外壳砸伤。
2002年10月，搭载着“资源二号”卫星的火箭升空，在陕西商洛市丹凤县竹林关镇阳河村发现了天降金属碎片，其中一片更是砸伤了当时在玩耍的男孩吴杰，因此他成为了中国第一个被卫星碎片砸伤的人。
资源二号”卫星外壳碎片
来源：中国运载火箭技术研究院、中国测绘新闻网、新浪网、百度百科
