风云二号E星顺利离轨！卫星“寿终正寝”后去向何方？

近日，我国风云二号E星完成了离轨操作，由地球静止轨道进入“坟墓轨道”，结束了光荣奉献的“一生”。

自人类第一次将人造地球卫星送入太空开始，全球已发射的人造卫星数量已经超过1万颗，就像地球上的其他机器一样，人造卫星也有一定的使用寿命，人造卫星使用结束后，如果不处理，他们漫无目的地游荡在轨道之中，成为了一个个太空垃圾，威胁正常运行的人造卫星。那么，人造卫星寿终正寝后，最终归宿在哪呢？

根据空间碎片协调委员会（IADC）规定，航天器在失效后25年内必须离轨，以减少空间碎片的数量，这就是卫星的“25年法则”。卫星寿命结束后的处理方式根据卫星轨道运行的不同而不同，通常有两种，一是对于运行在低轨的卫星，可让卫星降低速度、返回地球，在进入地球的过程中，卫星将与地球大气剧烈摩擦，从而产生高温燃烧殆尽；二是对于运行在地球静止轨道的卫星，由于再入返回地球的代价特别大，所以通常将卫星推入更高的轨道，这样就可以远离其它正常卫星而绕行地球上百年。

低轨卫星：重返地球 入海为安

对于低轨卫星，只需卫星推进器工作调整运行轨道，让它们进入一个更低高度的轨道上，依靠大气阻力可以让卫星绕行25年内坠落地球，并在再入过程中在大气层中燃尽。如果功能失灵的卫星因体积太大而不能完全燃烧的话，最后一部分燃料被用来让卫星减速并让其脱离轨道，使得未燃尽的卫星碎片掉落在人烟稀少的地方——尼莫点，即被称作“航天器公墓”的位置，具体位于南太平洋。截止目前，全球已有260多个航天器残骸坠落在此处，我国的天宫一号、天宫二号实验室也“长眠于此”。

地球静止轨道卫星：抬升轨道 永留太空

地球静止轨道的轨位十分宝贵，为预防结束任务的卫星影响正常卫星的工作，避免与正常工作的卫星发生碰撞，1997年，机构间空间碎片协调委员会（IADC）规定，地球静止轨道卫星寿命结束后，应该为推到地球同步轨道上空300km处的“坟墓轨道”。

虽然地球静止轨道卫星不受地球大气的影响，但在日、月和地球引力长期作用下，卫星轨道高度振荡较大，为了避免因为高度振荡造成轨道近地点与地球同步轨道相交造成碰撞风险，所以要求静止轨道卫星离轨后轨道偏心率小于0.003。

风云二号E星由航天科技集团八院抓总研制，自2008年12月23日发射，在轨运行达15年之久，远超过3年设计使用寿命。为给风云四号A星“腾出工位”，风云二号E星于2024年3月16日成功完成了离轨操作。在无法准确知道卫星剩余燃料量的情况下，为了避免轨控过程中因推进剂提前耗尽导致轨道偏心率不满足要求，本次离轨控制采用了多批次小量控制，通过轻踩油门的方式，经过3天的精确控制，将卫星成功进入半长轴、偏心率0.00016的“坟墓轨道”，其近地点高度比标称的静止轨道高出了约320km，满足机构间空间碎片协调委员会对地球静止轨道离轨操作的要求。

为进一步降低可能存在的其他风险，到达坟墓轨道后，风云二号E星还进行一系列的“钝化”处理，排空贮箱中残余气体，断开蓄电池充电开关，关闭所有应答机，卫星就像断了线的风筝，自此在太空“自由翱翔”。

供稿：上海卫星工程研究所

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