截止去年，我國在軌運行的衛(wèi)星達到了323顆，位居世界第二。歡迎關注兵器知識譜，今天我們來聊一聊關于衛(wèi)星的話題。
“世界環(huán)地球飛行衛(wèi)星美國3395顆，俄羅斯1553顆”的說法其實是不嚴謹?shù)?，正確的說法應該是“美國一共發(fā)射了3395顆，俄羅斯一共發(fā)射了1553顆”。
“世界環(huán)繞地球飛行衛(wèi)星”指的是在軌運行的地球衛(wèi)星，而衛(wèi)星做為不同用途的人造天體，在軌壽命是不相同的，有些高軌道運行衛(wèi)星在達到壽命極限報廢后會一直留在軌道上運行，有些低軌道衛(wèi)星則會在達到壽命或者失控后重返大氣層墜毀。
因此不可能有哪個國家擁有幾千顆在軌運行衛(wèi)星，上千顆也是不現(xiàn)實的，所以在統(tǒng)計某國衛(wèi)星數(shù)量時一般用“在軌數(shù)量”和“發(fā)射總量”這兩個概念。
題目中所說的“3395顆”和“1553顆”指的是發(fā)射總量，它包括了在軌運行衛(wèi)星、已返回/毀衛(wèi)星、任務失敗衛(wèi)星，而我國的“323顆”則指的是“在軌運行衛(wèi)星”數(shù)量。
我國自1970年成功發(fā)射了第一顆人造衛(wèi)星“東方紅一號”以來，在50年間一共發(fā)射了480顆衛(wèi)星，在軌運行323顆，其中就包括“東方紅一號”。
下圖為我國“東方紅一號”人造衛(wèi)星模型，它的設計壽命只有20天，由于運行軌道為680公里的遠地軌道，所以從理論上來講它將永遠留在軌道上運行。
俄羅斯是世界上第一個成功向太空發(fā)射人造衛(wèi)星的國家，自1957年前蘇聯(lián)時期發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星到2020年，一共向太空發(fā)射了2796余次航天器，目前在軌運行衛(wèi)星154顆。
美國是世界上第二個成功向太空發(fā)射衛(wèi)星的國家，自1958年發(fā)射第一顆衛(wèi)星到現(xiàn)在，一共發(fā)射航天器3772余次，目前在軌運行593顆，是世界上在軌運行衛(wèi)星最多的國家。
可見題目中所說的“美國3395顆”、“俄羅斯1553顆”的數(shù)據(jù)并不準確，如果再算上探月、探日、探火星、飛船、航天飛機、空間站，那么數(shù)據(jù)偏差就更大了。
在軌運行衛(wèi)星數(shù)量世界排名是這樣的：美國593顆，第一名；中國323顆，第二名；俄羅斯154顆，位列第三。
第四名為印度，104顆；第五名日本，75顆；第六名英國，54顆；第七名加拿大，37顆；第八名德國，33顆；第九名盧森堡，30顆；第十名阿根廷，26顆。
下圖為前蘇聯(lián)的核動力軍用偵察衛(wèi)星，采用核動力的初衷是讓低軌道衛(wèi)星能擁有超過20年的設計壽命，遺憾的是這樣的衛(wèi)星并不可靠，一旦墜毀地球?qū)鹬卮笫鹿?，所以不被人們所接受?/strong>
那么問題就來了：為什么發(fā)射了那么多衛(wèi)星，在軌運行的卻那么少呢？
答案就要從衛(wèi)星的設計壽命說起了，所謂“設計壽命”指的是根據(jù)任務和需求而設計的衛(wèi)星在軌運行應達到的正常工作時間。
不同的衛(wèi)星設計壽命各不相同，一般為2～15年，在近地軌道上運行的衛(wèi)星通常壽命較低，多為2～5年，比如說軍用偵察衛(wèi)星。
在遠地軌道上運行的衛(wèi)星設計壽命要高的多，多為8～15年，比如說地球同步軌道氣象衛(wèi)星。
近地軌道衛(wèi)星需要頻繁變軌，當燃料耗盡以后衛(wèi)星就失去機動能力，受地心引力影響，將會逐漸接近地球大氣層，然后墜毀。
比如說美國的“鎖眼”軍用偵察衛(wèi)星，它的運行高度為300公里的近地軌道，在發(fā)射戰(zhàn)爭時可變軌至160公里的超近地軌道對目標地區(qū)實施高清拍照。
這就意味著它將會消耗大量的燃料來進行機動變軌，在美國還有航天飛機的時代，這類昂貴的軍用偵察衛(wèi)星壽命可以保持在8～10年，這是因為衛(wèi)星可以通過航天飛機獲得燃料補給。
如今美國連貨運飛船都要依賴俄羅斯，所以再也不能對在軌運行的衛(wèi)星實施燃料補給，當燃料耗盡后就只能進行受控墜毀，這樣一來衛(wèi)星壽命就只有3～5年了。
因此不論是美國還是俄羅斯，發(fā)射過的那些衛(wèi)星其實大量多數(shù)都在達到設計壽命后墜毀了，而在軌運行的衛(wèi)星要么是高軌道衛(wèi)星，它們將在達到設計壽命后永遠留在軌道上；要么就是仍在設計壽命內(nèi)的正常運行衛(wèi)星。
下圖為組成我國“北斗”衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)的星座模型，“北斗”系統(tǒng)主要由48顆衛(wèi)星組成，其中在軌運行46顆，在軌備份的有2顆，其設計壽命為10年，當其中1顆或數(shù)顆衛(wèi)星接近設計壽命時就需要發(fā)射新衛(wèi)星上去接替。