| 中國(guó)返回式衛(wèi)星技術(shù)成就與展望 |
| (發(fā)布日期:2008-2-21) 來(lái)源:
CAST空間技術(shù)論壇
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一、返回式衛(wèi)星的發(fā)展概況 中國(guó)返回式衛(wèi)星是一種主要用于國(guó)土普查的遙感衛(wèi)星,三十多年來(lái)共研制了六種型號(hào),進(jìn)行了24次發(fā)射。返回式衛(wèi)星為中國(guó)航天遙感事業(yè)首開(kāi)先河,在傳輸式遙感衛(wèi)星使用之前的二十多年里,我國(guó)國(guó)產(chǎn)的航天遙感資料都來(lái)自于返回式衛(wèi)星。返回式衛(wèi)星,應(yīng)用于國(guó)土資源普查、大地測(cè)量以及河流海岸監(jiān)測(cè)等方面,還進(jìn)行了大量的搭載科學(xué)試驗(yàn),取得了豐碩成果。衛(wèi)星在城鄉(xiāng)規(guī)劃、水利建設(shè)、地質(zhì)資源勘探、考古以及空間育種等眾多領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用,獲得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 迄今為止,返回式衛(wèi)星共研制了6種型號(hào):第一代返回式國(guó)土普查衛(wèi)星、第一代返回式攝影測(cè)繪衛(wèi)星、第二代返回式國(guó)土普查衛(wèi)星、第二代返回式攝影測(cè)繪衛(wèi)星、返回式國(guó)土詳查衛(wèi)星、實(shí)踐八號(hào)育種衛(wèi)星。分述如下: ① FSW-0:第一代返回式國(guó)土普查衛(wèi)星,共進(jìn)行了10次發(fā)射,9次發(fā)射并成功回收。取得了衛(wèi)星制造、衛(wèi)星發(fā)射、跟蹤測(cè)控和衛(wèi)星回收的技術(shù)發(fā)展。 ② FSW-1:第一代返回式攝影測(cè)繪衛(wèi)星,共進(jìn)行 5次發(fā)射,4次成功回收。該型號(hào)在計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、艙壓控制等方面有比較大的進(jìn)步,衛(wèi)星飛行時(shí)間增加到8天。 ③ FSW-2:第二代返回式國(guó)土普查衛(wèi)星,共進(jìn)行3次發(fā)射,3次成功回收。飛行時(shí)間15天。 ④ FSW-3:第二代返回式攝影測(cè)繪衛(wèi)星,共進(jìn)行了3次發(fā)射,3次成功回收。飛行時(shí)間18天。 ⑤ FSW-4:返回式國(guó)土詳查衛(wèi)星,共進(jìn)行了2次發(fā)射,2次成功回收。飛行時(shí)間27天。 ⑥ SJ-8:實(shí)踐八號(hào)育種衛(wèi)星,進(jìn)行空間誘變育種和空間微重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)。 二、FSW-3、4和SJ-8衛(wèi)星的主要技術(shù)指標(biāo): 衛(wèi)星重量:FSW-3:3.6t;FSW-4:3.9t;SJ-8:3.4t 外形尺寸:最大直徑2200mm,最大高度5144mm 衛(wèi)星工作壽命:FSW-3:18天;FSW-4:27天;SJ-8 :15天 姿態(tài)控制精度:優(yōu)于0.5°(三軸,3σ); 姿態(tài)穩(wěn)定度:0.005°/s(三軸,3σ); 側(cè)擺能力:FSW-4每軌道圈側(cè)擺一次,每次≤23°; 星上時(shí)間精度:1ms/d,分辨率0.614ms; 遙測(cè)通道: 128個(gè)主幀 遙控指令: 129條 程控指令: 90條 運(yùn)行范圍:南北緯63°之間; 運(yùn)載火箭:FSW-3:CZ-2D,不帶整流罩發(fā)射;FSW-4:CZ-2C,帶整流罩發(fā)射;SJ-8:CZ-2C,不帶整流罩發(fā)射。 發(fā)射場(chǎng):酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心。 三、返回式衛(wèi)星任務(wù)完成情況 ⑴ 主任務(wù)完成情況 FSW-0:共成功發(fā)射9顆星,實(shí)現(xiàn)航天遙感零的突破。 FSW-1:共成功發(fā)射5顆星,實(shí)現(xiàn)航天測(cè)繪零的突破。 FSW-2:共成功發(fā)射3顆星,將遙感分辨率提高到一個(gè)新的水平。 FSW-4:獲得我國(guó)當(dāng)前最高分辨率的航天照片。 FSW-3:獲得我國(guó)當(dāng)前最高定位精度的航天測(cè)繪地理資料。 SJ-8:完成主載荷為302kg的飛行任務(wù),同時(shí)進(jìn)行12項(xiàng)搭載科學(xué)試驗(yàn)。 ⑵ 搭載科學(xué)試驗(yàn)情況 FSW-0、1、2共完成4次空間生命科學(xué)試驗(yàn),7次空間材料加工試驗(yàn),3次微重力測(cè)量試驗(yàn),1次 GPS自主定位試驗(yàn),1次光盤(pán)信息存放試驗(yàn),以及900多件植物種子、微生物、蟲(chóng)卵、100多件空間輻射劑量測(cè)量、20多件航天用器件的無(wú)源搭載試驗(yàn)。 FSW-3共完成空間池沸騰傳熱、氣泡熱毛細(xì)遷移、熔體表面和液固界面特性、 空間細(xì)胞培養(yǎng)4空間科學(xué)試驗(yàn)。 SJ-8共完成13項(xiàng)搭載科學(xué)試驗(yàn)。其中有中國(guó)科學(xué)院的物質(zhì)傳質(zhì)過(guò)程、 熱毛細(xì)對(duì)流、材料燜燒、 導(dǎo)線著火特性、 微重力池沸騰、高等植物生長(zhǎng)、干細(xì)胞培養(yǎng)、星載加速度計(jì)、顆粒物質(zhì)運(yùn)動(dòng)9項(xiàng)試驗(yàn);航天五院銣鐘搭載、推進(jìn)劑剩余量測(cè)量2項(xiàng)試驗(yàn);中科院紫金山天文臺(tái)1項(xiàng)暗物質(zhì)探測(cè)試驗(yàn)。 四、衛(wèi)星的成果應(yīng)用 ⑴ 衛(wèi)星的對(duì)地遙感成果 國(guó)土普查:用于土地的利用、地質(zhì)礦產(chǎn)構(gòu)造、地震地質(zhì)構(gòu)造等方面的調(diào)查。 攝影定位:用于提供城市規(guī)劃、交通和水利建設(shè)數(shù)據(jù), 繪制國(guó)內(nèi)邊遠(yuǎn)地區(qū)地圖。 ⑵ 科學(xué)試驗(yàn)成果 經(jīng)飛行試驗(yàn)的種子返回地面后,經(jīng)選種培育,獲得了小麥、水稻、西紅柿、黃瓜、青椒、花卉等新的品種,為航天育種探索了一條新路。 五、返回式衛(wèi)星科技進(jìn)步 ⑴ 通過(guò)第一顆返回式衛(wèi)星的研制,突破了衛(wèi)星的離軌、再入大氣的氣動(dòng)外形和防熱設(shè)計(jì)、返回程序控制、衛(wèi)星軟著陸、以及返回測(cè)控和返回軌道設(shè)計(jì)等再入返回關(guān)鍵技術(shù)。這些技術(shù)目前只有少數(shù)幾個(gè)國(guó)家掌握。 ⑵ 通過(guò)前四種型號(hào)研制,實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星總體設(shè)計(jì)技術(shù)、三軸穩(wěn)定姿態(tài)控制技術(shù)、再入燒蝕防熱技術(shù)、返回技術(shù)、公用平臺(tái)等衛(wèi)星技術(shù)的新進(jìn)展。 ⑶ 通過(guò)第五、六種型號(hào)研制,獲得了熱控技術(shù)、對(duì)地遙感的技術(shù)、激光測(cè)距儀技術(shù)、衛(wèi)星側(cè)擺技術(shù)、高精度艙壓控制、熱門(mén)機(jī)構(gòu)、鋰電池、濕度控制、回收落點(diǎn)控制技術(shù)等新的技術(shù)成果。 六、前景展望 通過(guò)改進(jìn)電源系統(tǒng)、改進(jìn)數(shù)據(jù)管理和數(shù)傳系統(tǒng)、增加可回收載荷的重量、提高控制能力,繼續(xù)發(fā)展返回式空間科學(xué)試驗(yàn)衛(wèi)星和更高分辨率的返回式遙感衛(wèi)星,為國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步作出新的貢獻(xiàn)。 |
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