安毅嘴里的二号卫星,其实就是北极星二号,它是一颗候补卫星,和北极星一号的构造一模一样,也就是说,为了保证发射能够成功,研究所专门准备两枚运载火箭与两颗卫星,若是北极星一号发射失败,那么随后就会发射北极星二号及时替补,以保证尽快成功。
“毅哥,这是我们应该做的,不存在功不功劳的问题!”
丁墨兰也很高兴,卫星初次发射就取得成功,这充分说明,她率领的研究所的工作是成功的,满脸喜悦地回答:
“现在北极星一号既然已经发射成功,那么二号就暂时不用发射了。按照计划,我们需要收集一下北极星一号的运行资料,然后在一个月之后再发射二号,在不同的轨道,向我们布置在蒙古、中亚和南华本土的基地发射讯号,以扩大我们的监测面积。”
安毅点了点头,随即又问:“下一步火箭研究中心的计划是什么?”
丁墨兰兴奋地说道:“目前的计划是在一年内进行五次卫星发射,其中后三次用来测试可以重返地球的卫星的外型设计,预计到明年年底,最后发射一次无人宇宙飞船,进行自动控制飞行与重返测试,接下来将会是载人飞计划。预计到1945年中或者年底,我们的载人卫星就可以上空了。”
说到这里,丁墨兰担心安毅嫌进度慢,含情脉脉地望了他一眼,耐心地解释道:“其实这样的速度已经很快了,而且许多实际的难题,需要尼古拉叔叔在一旁进行指导,比如卫星在顺行轨道、逆行轨道、赤道轨道上的运行情况。
“我们现在发射的卫星,发射后进入的是顺行轨道,它能够有效利用地球自西向东自转的部分速度,大大节约火箭的能量。北极星一号上天后,我们将通过赤道自转速度、发射方位角和发射点地理纬度,准确地计算出地球的自转速度。根据计算机上的推算,当在赤道上朝着正东方向发射卫星的时候,可利用的速度最大,纬度越高,能利用的速度越小。
“至于逆行轨道,按照在计算机上的推算,卫星的轨道倾角应该大于90度,要把其送入这种轨道运行,运载卫星的火箭需要朝西南方向发射,升空时不仅无法利用地球自转的部分速度,而且还要付出额外能量,以克服地球自转”
安毅一听,打断丁墨兰的话:“既然这种卫星有方方面面的劣势,为什么还要发射呢?”
丁墨兰笑着说:“毅哥,地球表面并不是理想的球形,其重力分布很不均匀,这使得卫星轨道平面在惯性空间中不断变动,具体地说,就是地球赤道部分有些鼓涨,这将对运行中的卫星产生额外的吸引力,这将使得轨道平面慢慢变化,变化方向与轨道倾角有关。
“当卫星的轨道倾角大于90度时,吸引力呈逆时针方向,轨道平面于是便由西向东进动,适当地调整卫星的轨道高度、倾角和形状,可以使卫星轨道平面的进动角速度每天东进1度左右,应该能够等于地球绕太阳公转的日平均角速度。
“在这种轨道上运行的卫星,可以在相同的时间和光照条件下,观察卫星云层和地面目标,按照我们的设想,未来的气象、资源、侦察等应用卫星,应该都采用这种轨道。”
安毅连连点头。隔行如隔山,许多东西是自己不知道的,而这些就是丁墨兰这样顶级的科学家所能起到的作用。
丁墨兰看到安毅用赞叹的目光看向自己,心中骄傲不已,接着说道:“在前两种轨道上,还有第三种轨道,那便是赤道轨道,其特点是轨道倾角为0度,卫星在赤道上空运行。这种轨道可以有无数条,但其中的一条却有非同一般的意义。
“根据特斯拉叔叔的设想,由于卫星飞行速度随距地面的高度而变化,轨道越高,速度越小,环绕周期越长,故通过计算机中的复杂运算可以知道,当卫星处于赤道上空一定距离的圆形轨道上,由西向东运行1圈的时间,将与地球自转一周的时间相同,这条轨道被我们命名为地球静止轨道。
“因为卫星环绕周期等于地球自转周期,两者方向又完全一致,故相互之间保持着相对静止。从地面上看,卫星就像是固定在赤道上空某一点一样。这样,在静止轨道上均匀分布三颗通信卫星,就可进行全球通信。同时,有的气象卫星、预警卫星,也可以被送入这条相对静止的轨道”
安毅听到这么复杂,挥挥手道:“这些我是外行,你们做主就行了。对了,关于大型运载火箭的研发,你们有什么计划吗?”
“土星五号运载火箭已经在进行地面测试了,他重达532吨,可以把12.5吨的酬载送上低轨道,我们将来的载人计划就全靠他了。”
“这样的运载火箭,造价多少?”安毅想了想,又问。
丁墨兰笑答:“大约一千万华元,是土星一型的四倍。按照计划,未来一至四型为轻型运载火箭,五至八型为大型运载火箭。等序号用完,下一级则以木星来命名。”
跟随安毅参观访问的空军司令黄禀一脱口惊呼:“乖乖,好贵!一具运载火箭就相当于二十架喷气式战斗机、六十架最新型活塞式螺旋桨战斗机的价格,而且这还不包括卫星或者宇宙飞船的价格。”
“运载火箭加卫星的威力,完全当得起这个价格。”
安毅目光严肃,看向