史上最特殊的卫星：一条“尾巴”长达20公里！
说起人造卫星的外形，相信大多数人都不会太陌生。球形、圆柱形、立方形等是绝大多数人造卫星的形状，这主要是由卫星的大小、载荷、供电系统、姿控系统等因素来决定的。不过，拖着“尾巴”的卫星大家见过么？而且这条“尾巴”的长度足有20公里！它就是人类航天史上最特殊的一种卫星——“绳系卫星系统”。
相信有不少人都有这样的疑问，向太空发送物质，每一克都会耗费巨大的财力物力。各国科研人员为了能给卫星、航天器减重，可以说是绞尽脑汁。那为什么还会制造“尾巴”长达20公里的卫星呢？原来，这根长长的“尾巴”是一种特殊的导电缆绳，其主要原理是利用导电缆绳以轨道速度在地球磁场中运动所产生的洛伦兹力，并通过改变电流运动方向改变洛伦兹力方向，以实现对航天器施加推力或者阻力。理论上可以在不需要任何燃料的情况下，达到对航天器进行加速或减速的目的。此外，科研人员还设想利用切割行星磁感线产生的感应电流的方式来为航天器进行供电。如果实验成功，卫星将会多出一种全新的供电方式。
航天飞机释放绳系卫星效果图
1992年，美国航天飞机“亚特兰蒂斯”号升空，它所执行的任务代号为“TSS-1”（绳系卫星系统 Tethered Satellite System的英文缩写），即“绳系卫星系统一号”。在这次实验中，“亚特兰蒂斯”号释放了一枚直径1.6米的球形卫星，而卫星下方就是一根导电缆绳。此次测试旨在验证“绳系卫星系统”在飞行过程中是否能真正产生感应电流，从而给卫星和航天飞机供电。与前文所描述的一样，原本缆绳的长度有20公里，但由于机械故障，缆绳仅释放了250多米后便卡住了。幸运的是，绳系卫星被完好无损地回收到航天飞机货舱内，可供第二次实验用。
航天飞机刚刚开始释放绳系卫星的场景
虽然第一次实验失败了，但美国宇航局并没有放弃。1996年2月，“哥伦比亚”号航天飞机升空再次执行该任务，任务代号为“TSS-1R”，即“绳系卫星系统重飞实验”。从中不难看出，美国宇航局对上一次的结局很不甘心。起初，宇航员的工作非常顺利，缆绳不断被释放到太空中。可是，当绳系卫星释放到距航天飞机19.7公里时，位于航天飞机上方12米高的施放塔架附近突然断裂，绳系卫星拖着长长的缆绳飞向了更高的轨道。结果原定要进行36小时的科学实验以及其后的卫星回收计划均无法进行。幸好在发生断裂前，科研人员已经获得了大量有用数据，才没让这次实验白白进行。
参与执行“TSS-1R”任务的宇航员
按照航天专家的构想，目前用航天器释放绳系卫星主要有三种方式：可以将其挂在航天器后面，让它与航天器在同一高度上飞行；也可以利用卫星上配有的小型喷气推力器，把卫星推上较高的空间，让它像风筝那样，在航天器上方高高运行；还可以让其挂在航天飞机的下方，就像热气球下的挂篮般。不过，世界各国的绳系卫星系统还处在研究阶段，想要让它投入实际使用尚需要一段时间。