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这颗探日卫星有哪些不同

来源:光明网-《光明日报》2021-10-15 05:15

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  光明日报记者 崔兴毅 光明日报通讯员 黄帆

  我国首颗太阳探测科学技术试验卫星由中国航天科技集团八院抓总研制。卫星总指挥陈建新告诉记者,该卫星将实现国际首次全日面Hα波段光谱成像观测,并首次在轨应用磁浮控制,实现卫星超高指向精度、超高稳定度。太阳探测科学技术试验卫星的成功发射对我国空间科学探测及卫星技术发展具有重要意义。

  国际首次实现空间太阳Hα波段光谱成像探测

  太阳探测科学技术试验卫星运行于轨道高度为517km的晨昏太阳同步轨道。卫星主要科学载荷为太阳空间望远镜,国际首次实现空间太阳Hα波段的光谱成像探测。

  据了解,Hα是研究太阳活动在光球和色球响应时最好的谱线之一,通过对该谱线的数据分析,可获得太阳爆发时的大气温度、速度等物理量的变化,研究太阳爆发的动力学过程和物理机制。

  “太阳探测科学技术试验卫星空间太阳Hα波段的光谱成像探测可一次实现三大科学目标。”卫星总设计师程卫强告诉记者,一是观测太阳耀斑和日冕物质抛射的光球及色球表现,揭示太阳爆发的源区动态特性和触发机制;二是观测太阳暗条形成和演化过程的色球表现,揭示其与太阳爆发的内在联系;三是获取全日面Hα波段多普勒速度分布,研究太阳低层大气动力学过程,为解决“太阳爆发由里及表能量传输全过程物理模型”等科学问题提供重要支撑,显著提高我国在太阳物理领域的国际影响力。

  首次在轨应用磁浮控制,实现卫星超高指向精度、超高稳定度

  传统卫星采用平台舱和载荷舱固连的设计,因此平台舱活动部件振动不可避免会传递至载荷,造成观测质量下降。针对当前平台微振动直接影响载荷的瓶颈,太阳探测科学技术试验卫星在国际上首次采用“动静隔离非接触”总体设计,将平台舱与载荷舱物理隔离,并将飞轮、太阳帆板等微振动源集中于平台舱、太阳Hα光谱仪放置于载荷舱,采用磁浮控制技术和执行机构实现两者物理非接触隔离。

  “这不仅阻断了平台舱微振动的传递路径,同时解决了平台舱热变形对载荷舱影响,使载荷控制精度和稳定度提升两个数量级以上。”陈建新说。

  采用“动静隔离非接触”总体设计方法后,太阳探测科学技术试验卫星将载荷舱和平台舱分成了互不连接的两部分,又产生了两舱如何协同控制的问题。

  “我们在国际上首次提出‘载荷舱主动控制、平台舱从动控制’的主从协同控制解耦新方法,解决两舱姿态和位置动力学耦合问题,实时、动态地将姿控力和位置控制力分配至对应的大带宽超高精度磁浮作动器,实现了两舱的稳定控制。”程卫强说。

  无线充电、高速通信,两舱间能源与信息可靠传输

  因两舱之间完全隔离,太阳探测科学技术试验卫星的载荷舱和平台舱无法通过电缆传输能源和信息。为此,卫星采用无线能源传输系统,把平台舱的能量源源不断地传输至载荷舱,满足载荷舱在整个寿命期间、各种工作模式下的能源需求。

  双超卫星平台首次在轨飞行获得的第一手飞行试验数据将大大降低双超控制技术后续应用风险,为双超平台系列化发展奠定坚实的技术基础。据了解,双超平台技术还将在高分辨率对地详查、大比例尺立体测绘、太阳立体探测、系外行星发现等新一代航天任务中进行广泛推广应用,推动我国空间科学领域、航天技术领域跨越式发展。

  《光明日报》( 2021年10月15日 08版)

[ 责编:董大正 ]
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