★無形的巨手

眾所知，通信衛星是人類的“順風耳”和“千裏眼”。衛星通信比普通的無線電通信優越得多。

然而，發射通信衛星是一件非常複雜的事。首先要使衛星進入“同步軌道”，衛星在這個圓形軌道上以每秒3．74公裏的速度飛行，繞地球一周為23小時56分4秒，與地球自轉的速度和方向完全相同。因而，從地麵看上去，它是靜止不動的，所以又有人叫它為“同步衛星”或“靜止衛星”。

現在，發射通信衛星有兩種方法：一種是用火箭發射，例如美國曾用“大力神”火箭，英國、法國等用“阿裏安娜”火箭，我國則用“長征3號”火箭。另一種是自1984年4月14日開始，美國用航天飛機在高空發射。用火箭發射，這種火箭需要三級：第一級把衛星推出大氣層；第二級將衛星送入200公裏高的低空停泊軌道。第三級把衛星送入700～800公裏高的大橢圓轉移軌道。然後再過渡到同步軌道上去。

從大橢圓轉移軌道能否順利過渡到同步軌道上去，這是發射通信衛星的最大難關。因為大橢圓轉移軌道的平麵和同步軌道並不重合，而是有個夾角，其近地點和遠地點雖然都與赤道平麵相交，但是，隻有遠地點的高度才是同步軌道的高度。因此，要實現順利地過渡，首先必須調整好衛星的姿態，使衛星的飛行軸向與入射方向完全一致。然後，在地麵上的遙測人員準確計算好點火時機，通過無線電把點火指令輸入星內計算機中。一旦接到指揮部的“點火”命令，衛星上的火箭就立刻點火，把衛星“托舉”到同步軌道上去。否則，衛星就無法進入同步軌道，隻能繼續在大橢圓軌道上長期徘徊，直至隕落，或者像一匹脫韁的野馬，逝入冥冥太空。還有，通信衛星進入同步軌道以後，也絕非太平無事。它受太陽和月亮的引力作用，以及太陽風(從太陽發出的流向地球的、時速為160萬公裏的塵埃流)的影響，會發生上下漂移；同時，它受地球自轉方向的影響會發生左右漂移，它受上麵兩種合力的影響在空中又會作“8”字形的漂移。因此，要使通信衛星保持靜止不動，就必須對它進行姿態和位移的控製。

這種控製技術最早是采用鈦合金做的高壓氮氣瓶，使用時啟動閥門，噴出高速氣流，借助氣流產生的反作用力進行調整。但是，由於這種控製技術容量小、壽命短、準確性差，所以很快就被淘汰了。從60年代開始，美、蘇等國的化學家研究了成千上萬個化學物質的分解過程，最後發現肼(N＼＋2H＼＋2)在重金屬銥的催化作用下，能迅速分解成氮氣和氫氣，從而製造出一種新型的“肼分解姿態控製發動機”。它與高壓氮氣瓶相比有三大優點：

一、容量大、效率高。肼在常溫高壓下是液態化合物，但一旦分解可產生2200多倍於原體積的高速氣流。這樣，它單位體積的做功率比高壓氮氣瓶高得多，因而對完成同量的姿控任務來說，肼分解姿控發動機就可微型化、輕量化。

二、控製自如。顯然，這種發動機的排力大小是由流入催化劑床層的肼的多少決定的，所以控製了肼的流量就控製了它的推力，多則幾十公斤，少則幾公斤乃至幾十克，它都可噴發自如。

三、機動靈活。由於肼在銥的作用下分解速度極快，從液態轉變成氣態的時間隻需0．05～0．1秒，所以發動機每次做功時間長短皆可隨意操縱。它既可進行幾千次的冷起動(兩次起動之間相隔很長，每次起動催化劑都是“冷”的)，又可進行十幾萬次以至幾十萬次的熱能動(連續起動)。

這樣，隻要通信衛星在上、下、左、右和前、後六個方向裝上這種姿態控製發動機，就可紋絲不動地“站”在天上。自從1969年7月美國“阿波羅”登月飛船使用這種姿態控製發動機以來，現在發射通信衛星的國家都采用這種技術。歐洲航天局定於1989年發射的“奧林匹克”號通信衛星，也用這種技術進行姿態控製。

現在，肼分解姿態控製發動機不僅用於通信衛星的發射和定點，而且還用於回收衛星業務。1983年6月，美國“挑戰者號”航天飛機為聯邦德國發射了“斯帕斯—Ol”號試驗通信衛星，但在進入同步軌道之前出了故障，末級火箭雖然脫離了星體，而遠地點發動機仍然連在星體上。另外，其遠地點為1200公裏，近地點為269公裏，傾角為28．2°。在通常情況下這顆衛星就報廢了，但聯邦德國方麵經過再三考慮，還是希望美國能利用航天飛機將這顆價值7000多萬美元的衛星收回。兩個月之後，美國航天飛機再次升空，利用星體上的肼分解姿態控製發動機在衛星到達遠地點時，讓連在星體上的遠地點發動機點火，使衛星向著降低軌道的方向飛行，使衛星軌道逐漸改變成高度為300公裏的圓形軌道。最後，這顆失散的衛星終於被回收了。美國利用這類技術於1984年2月還為印度尼西亞回收了“帕拉帕乃～2號”實驗通信衛星。

值得自豪的是，我國化學家和航天專家也已掌握了這種高難度技術，並成功地用於我國1984年4月8日發射的實驗通信衛星和1986年2月1日發射的實用通信衛星。中央電視台的節目通過它可傳遍祖國各地。