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小星星争奇斗艳

(2007年03月28日 15:24:14)
来源:《太空探索》

□作者: 庞之浩

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  为了宣传中国航天事业50年所取得的光辉成就,我们从2006年第4期开始连续介绍了我国空间事业所取得的一系列重大成就,包括“返回式”系列遥感卫星、“实践”系列科学卫星、“东方红”系列通信卫星、“风云”系列气象卫星、“资源”系列资源卫星、“北斗”系列导航卫星、“海洋”系列海洋卫星、“探测”系列等卫星。
  近年,中国还发射了其他一些小型卫星。例如:2003年10月21日创新-1小卫星发射成功。它是中国科学院根据国家战略需求,面向世界科技前沿自主研制的首颗质量为88.8千克的小卫星,卫星上装有处理转发器和收发天线等有效载荷,可在交通运输、环境保护、防汛抗旱等数据信息传递中发挥重要作用。这颗卫星的成功发射,实现了中国100千克以下小卫星的在轨运行。
  2004年4月18日试验卫星-1和纳星-1一起发射升空。试验卫星-1是中国第1颗传输型立体测绘小卫星,重204千克,采用了一体化设计思想,应用了基于磁控和反作用飞轮控制的姿态捕获、卫星大角度姿态机动控制、微小卫星高精度高稳定度姿态控制、卫星自主运行管理等多项微小卫星的前沿技术,主要用于国土资源摄影测量、地理环境监测和测图科学试验。至2004年7月18日,卫星已绕距地球597千米高的太阳同步轨道运行了1345圈,完成了合同规定的在轨运行3个月的全部实验项目,演示验证任务取得成功。在轨运行期间,试验卫星-1拍摄并向地面传回了多幅影像数据,经地面应用系统处理后形成了相关地区的三维数字影像,成功地验证了卫星自主管理与控制、基于磁控和反作用飞轮控制的姿态捕获、卫星大角度姿态机动控制等多项国际前沿的制约中国微小卫星发展的创新技术,在国际上首次实现了基于卫星平台的三线阵CCD影像航天摄影测量技术,为传输型立体测绘卫星的发展奠定了坚实的理论与工程基础。其研制和成功运行,标志着中国微小卫星技术的发展进入了一个新的阶段,必将推动中国微小卫星技术水平的全面提高。
  纳星-1是1颗用于高新技术探索试验的纳型卫星,质量小于30千克,体积约为0.04立方米,是世界上在轨飞行最小的“轮控三轴稳定卫星”,也是中国第1颗重量小于30千克的纳型卫星,及国内第1颗具备软件上载能力的卫星。其主要任务涉及微小卫星轨道保持与变轨试验、CMOS相机对地成像试验、卫星程序上载与软件试验,以及数据传输、遥感摄影、姿态控制等试验。在国内首次完成了CMOS空间成像试验,成像质量达到了设计状态;在国内首次实现了微型惯性测量单元的空间试验和液氨微型推进系统的空间试验;通过飞行试验验证了许多元器件的空间应用能力,可以用于以后的元器件选型。这些技术均可用于中国未来微小型卫星的开发,大大提高了中国微小卫星的技术水平。其高新技术密集、创新性强,通过它所涉及的大量前沿技术的演示与验证将极大地带动和促进航天相关技术的发展。纳型卫星质量轻、卫星的一体化设计和集成度高,是当前国际上航天技术发展的重要方向之一,体现了航天器微小化的发展趋势。目前世界上只有俄罗斯、美国、英国等国家相继成功发射了纳型卫星。纳星-1的成功发射及正常运行,标志着中国成为成功进入这一领域的少数国家之一。
  2004年11月18日,试验卫星-2升空。该卫星是1颗科学试验小卫星,质量为300多千克,采用新型CAST2000平台,整星技术特点达30多项,其中有多项技术创新,从而打开小卫星应用的新局面,为后继同类卫星的研制奠定坚实的基础。
  CAST2000平台采用S波段测控体制、S/X波段的数据传输体制,具有高精度控制能力、大范围侧摆机动能力、灵活的轨道机动能力以及高度集成的星务管理能力、高效电源能力,为具有高分辨率需求、高功率需求、快速姿态机动及轨道机动需求的载荷提供了一个具有高度扩展能力的柔性小卫星平台。
  研制发展小卫星,是我国利用空间技术服务经济建设、造福人类的重要途径。目前,我国在这一领域已相继成功发射了“实践五号”、“海洋一号”、“创新一号”、“清华一号”等多颗不同质量、不同用途的小卫星,在科学实验、资源普查、灾害预报、测绘勘探、环境和农业的监测等领域发挥了独特优势和作用。


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文章作者:庞之浩
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