效法羲和馭天馬,志在漫空牧群星。羲和是上古神話中的太陽女神與訂定時歷的女神。10月14日,以羲和起名的我國首顆太陽探測科學專業實驗衛星在太原衛星發射中央勝利發射,這標志著我國正式步入探日時代。作為中國衛星史上第一位太陽專屬的攝像師,羲和號開創了多個初次。
羲和號發射工作辦妥之后,南京大學研發隊伍即刻與衛星體制、測控體制和地面體制隊伍聯盟開展羲和號的在軌測試任務,最近將牟取首批觀察數據,在進行科學標定處置后,向內地外公布。
初次開展
太陽Hα波段光譜成像空間探測
自上世紀60年月以來,世界各國已經先后發射了70多顆太陽探測衛星。比如,1990年發射、初次實現太陽極軌探測的尤利西斯號探測器;2018年發射、初次對太陽進行近期間隔(9個太陽半徑)抵近探測的帕克探測器;2020年發射、方案初次獲取太陽極區圖像并近間隔探測太陽風等離子體、高能粒子的太陽軌道飛翔器等。
人類何必對太陽如此著迷?羲和號科學與利用體制總設計師、南京大學副傳授李川通知科技日報:太陽是間金合發評價隔地球近期的恒星,是唯一可以實現高時空區分率觀察的恒星。它是我們了解宇宙的一個窗口,通過對它的觀察和研討,可以了解一些根本的天體物理過程,例如磁場的產生和演變、粒子的加快和流傳、天體爆發的物理機制等。其次,太陽爆發事件是災難性空間氣象的源頭,觀察和研討太陽,對災難性空間氣象的預警和預告有重大的利用代價。
那麼,探測太陽的衛星與探測月球、火星的衛星又有何差異呢?李川介紹:由于太陽的輻射極度強,在地球軌道處的輻射強度為每平方米136千瓦,因此‘羲和號’上的太陽空間遠視鏡首要需求斟酌的是溫度管理,要通過濾光鏡僅讓所需求的波段進入遠視鏡體制,再通過關連熱控專業將遠視鏡體制管理在任務溫度范圍內;另有,還需求焦點斟酌雜散光壓制,通過涂層、光闌等方式將體制內的散射光降到最低。
Hα是研討太陽事件在光球和色球響應時最好的譜線之一,羲和號將在國際上初次實現對太陽Hα波段光譜成像的空間探測。Hα線翼反應了太陽光球層信息,而線心則反應了色球層信息。一條譜線的光譜成像可牟取光球和色球差異層次的信息,相當于給太陽做了一個縱切面的解析。李川說。
初次采用
消息隔離非接觸總體設計新想法
中國航天科技集團八院關連擔當人介紹,傳統衛星采用平臺艙和載荷艙固連的設計想法,因此平臺艙事件部件的振動不能避免地會通報至載荷艙,造成載荷艙內遠視鏡觀察質量的降落。
此次羲和號衛星研制隊伍在國際上初次采用了消息隔離非接觸總體設計新想法,將飛輪、太陽帆板等微振動源會合于平臺艙,將太陽Hα光譜儀放置于載荷艙,并初次在軌利用磁浮管理專業和執利亨娛樂網行機構將平臺艙與載荷艙進行物理隔離。
磁浮作動器是磁浮管理主要的一環,也成為了羲和號載荷艙的維穩負責。中國航天科技集團八院關連擔當人介紹,為了讓磁浮作動器佔有高精度、大帶寬、自身無攙和等本事,隊伍采用閉合磁路優化設計,勝利實現了磁場高均勻性,到達了大帶寬隔離平臺艙撓性與微振動攙和的功效;通過低噪聲、低紋波、高精度功放驅動電流細緻管理,實現了超高精度驅動電流輸出,管理精度較皇冠娛樂城傳統方式高出兩個數目級,確保了太陽空間遠視鏡等載荷可牟取超靜、超穩的任務環境,極大拓展了遠視鏡等載荷的探測本事和實用范圍。
初次提出
載荷艙自動管理、平臺艙從動管理
作為中國衛星史上第一位太陽專屬攝像師,研討人員為羲和號的太陽Hα光譜儀設計了許多觀察方式,有時需求對太陽進行平場定標,即需求管理衛星姿勢依次指向太陽圓盤的9個差異區域;有時需求管理衛星姿勢對太陽進行持續的擺掃觀察;有時需求對衛星進行暗場定標,即管理衛星姿勢指向空間特定區域。
平臺艙譬如是飛機,管理分體制即是駕駛員,需求擔保飛機不亂運行在航線上,載荷則是搭客。中國航天科技集團八院管理所羲和號衛星平臺艙管理分體制行政指示林榮峰打了個比喻,盡管搭客很挑剔,但研發隊伍通過5種差異的指向模式設計,及時響應和切換,使平臺艙可以輕松接應載荷的多種任務需要,擔保對太陽的不亂持續觀察。
此外,羲和號的載荷艙和諧臺艙具備鎖定求和鎖兩種狀態。當兩艙鎖定時,對平臺艙的管理實質上即是對整星的管理。但一旦兩艙解鎖,場合就大不雷同了。中國航天科技集團八院管理所羲和號衛星平臺艙管理分體制專業擔當人聶章海說,富遊娛樂城載荷艙與平臺艙存在相對運動,平臺艙必要即時跟蹤載荷艙,但兩艙空隙只有5毫米,平臺艙在跟蹤載荷艙運動時還要留心絕對不可讓兩艙之間發作衝撞。
如何實現兩艙協力管理?無數次的攻關、測試后,羲和號在國際上初次提出了載荷艙自動管理、平臺艙從動管理的新想法,解決了兩艙姿勢和位置動力學耦合疑問,即時、動態地將姿勢管理力和位置管理力分發至對應的大帶寬超高精度磁浮作動器,實現了兩艙的不亂管理。
初次實現
衛星大功率、高可信、高效無線能源傳輸
載荷艙和諧臺艙處于非接觸狀態,傳統的供電方式無法知足能源傳輸需要。如何解決載荷艙的能源獲取疑問?又該奈何實現整星的能源分發?
中國航天科技集團八院811所(以下簡稱811所)研制隊伍途經多番論證與比對,提出了磁感應耦合式無線能量傳輸專業,初次在衛星上實現大功率、高可信、高效無線能源傳輸專業的利用。
從能量輸入到能量輸出,整個鏈路的綜合轉換效率到達80以上,在磁場耦合部門,磁傳輸效率達95以上,實現了高效低熱耗的能量傳輸。該專業的利用,讓星上無線能源傳輸專業得到了充裕的驗證,并為其他型號無線能源傳輸專業的利用奠定了根基。811所羲和號無線傳輸子體制主任設計師張俊亭說。
依據衛星在軌對能源不斷續的需要、衛星任務狀態及軌道光照等特色,811所研制人員對衛星電源體制的腦子電源管理器也進行了升級。
811所羲和號電源子體制主任設計師周成召說:隊伍將本來散開的能量蒐集、儲存、管理與分發控制模式,升級為一體化的智能控制模式,解決了平臺艙和載荷艙聯盟供電、分艙供電及太空中能源傳輸專業困難,娛樂城註冊送 現金在為載荷艙提供源源不停能量的同時,大大增加了在軌故障的處理及應變本事,為衛星在軌壽命提供了擔保。
此外,衛星采用激光通訊和微波通訊兩種互為備份的無線通訊方式,在兩艙之間架起5G高速通訊通道,進一步增加了艙間通訊的效率和可信性。(:金鳳)