快捷搜索:
您的位置:bv1946伟德入口 > 科学 > 探测一号卫星将于年底发射升空,预计年底和明

探测一号卫星将于年底发射升空,预计年底和明

2019-11-30 04:24

[bv1946伟德入口,据央视国际30日报道] 来自国防科工委的消息,双星计划中的第二颗卫星——探测二号的研制、组装工作正在紧张进行,预计明年7月发射升空。 探测二号将围绕着南北极上空运行,轨道近地点高度为700公里,远地点高度达到4万公里。 探测一号主要用于探测低纬度空间区域磁场和粒子的时空变化规律,探测2号则主要用于探测高纬度空间区域磁场和粒子的时空变化规律。目前,探测二号卫星研制进展顺利。 双星计划卫星总设计师张永维说:卫星上的主要仪器、国产的主要设备都已经生产完毕,现在预计欧洲提供的最后一台设备将在2004年1月底提供,我们将在2004年2月初把整星装备起来,进行综合电测。 随后几个月里,中欧双方将联合对探测二号卫星进行震动、噪声实验、热平衡实验和磁检测等一系列大型实验。 国家航天局系统工程司副司长李本正说:探测二号卫星,我们现在排的计划也是很紧张的,如果一切顺利的话,我们大约我们预计将在明年六月的中下旬,卫星能够研制生产完成,具备出厂条件,7月的中下旬准备发射。

Analysis of Chinese Double Stars Project 双星计划是我国与欧洲航天局合作的第一个科学探测卫星项目,也是我国航天史上第一次真正意义上的空间科学探测计划。双星将与欧洲航天局发射的"团星"2四颗星配合,形成人类第一次从太阳桓妒球空间的6点立体探测体系。目前,"探测"一号通过专家评审后已交付使用,"探测"二号正整装待发中科院空间中心于1997年,提出利用两颗轨道相互交叉的卫星进行大范围的磁层空间同步探测的设想,即"地球空间双星探测计划",简称为双星计划。计划中的两颗卫星的探测数据经过联合处理后,可以探明磁层空间与太阳活动的时序关系,验证目前仍处于理论猜想阶段的磁层空间暴触发机制理论,以及发现重要的能量粒子运输途径等。与欧洲的合作双星计划提出后,欧洲航天局和国际空间局协调组在有关会议上对中国的双星计划进行了讨论,并写出了推荐书,认为双星计划将对国际日地物理计划起到重要的作用。而欧洲航天局正在实施的"团星"2计划没有大范围地球空间同步测量的功能,双星计划恰好可弥补这个缺憾,因此,双星计划引起了国际空间界的重视。欧洲航天局为了推动中国双星计划与"团星"2计划的合作,主动派出以欧洲航天局科学项目主任博内教授为团长的10人代表团于1997年11月访问了中科院空间中心,并明确提出希望参加中国的双星计划。此后经过多次论证、谈判和协商,双方终于确定联合实施双星计划。欧洲航天局成员国中有6个国家参加了双星计划。这项耗资4.3亿元的计划是我国与欧洲航天局合作的第一个科学探测卫星项目,也是我国航天史上第一次真正意义上的空间科学探测计划。这两颗卫星将与欧洲航天局发射的"团星"2四颗星进行配合观测,实现不同区域同时探测,形成人类第一次从太阳到地球空间的6点立体探测体系。探测的科学成果将由我国与欧洲共同享有。"探测"一号交付使用2003年12月30日,西昌卫星发射中心用"长征"二号丙/SM型运载火箭,成功地将双星计划中的 "探测"一号送上太空,并成功地进入预定轨道,它的主要任务是探测近赤道区磁场和粒子时空变化规律,分析由于太阳活动引起近地空间各种干扰活动的发生和发展规律。西安测控中心获得的数据表明,"探测"一号准确进入近地点高度为555千米、远地点高度为78051千米、倾角为28.5度的预定卫星工作轨道。这是我国第一次发射高轨道卫星,也是目前世界上少有的高轨道卫星,是我国第一次对距离地球7万多千米的航天器成功实施跟踪测控,以往我国测控系统跟踪卫星最远的也没超过4万千米,而"探测"一号卫星的远地点轨道高度几乎是普通地球同步卫星的两倍。此前,我国的科学实验卫星大多是根据宏观需求研制,并在太空运行试验过程中开展科学实验工作。而"探测"一号自立项开始就是以双星计划具体科学目标为基础,并以适应与满足其目标为前提进行卫星的设计和研制,这在我国科学实验卫星研制领域还是第一次。"探测"一号的质量330千克,高约4米,在轨最大展宽为8.3米。其本体为圆柱型,直径为2.1米,柱高1.4米。卫星采用自旋稳定,转速为15转/分钟,其设计寿命18个月。在"探测"一号的研制中,中国空间技术研究院按照研制程序,完成了整星的真空热试验、振动试验、噪声试验、伸杆展开试验、质量特性测试、磁特性测量与补偿等试验;星载电子设备累计通电约1000小时;确保产品通过了各项环境筛选试验,使各项技术指标满足了任务要求。此外,该研究院在"探测"一号的研制中还继续推行小卫星研制中采用的先进的并行工作法,把问题解决在较低的级别和层次上,并行地完成了电子系统试验床、控制系统试验床和有效载荷试验床的系统集成和软件试验,保证了整星电性能测试顺利开展,使卫星所有技术指标达到了卫星研制总要求。"探测"一号上安装了8台探测仪器,其中,欧洲航天局成员国,英国、法国和奥地利提供了热离子分析仪、电子电流仪、磁强计、波探测器、主动电位控制仪;中科院提供3台仪器被称为"三高",包括高能质子探测器、高能电子探测器和高能重离子探测器。这8台探测仪器共同实现对赤道区域磁场和粒子的时间空间变化规律的探测。由于双方设备互不兼容,设备之间无法实现直接的对接,因此,我国自主研制了7台公用系统设备,其作用是实现8台探测仪器之间的对接与探测数据的采集、存储和转发。自"探测"一号首次向地面发回探测仪器对"空间风暴"的测试数据后,空间中心的工程技术人员对各种仪器的跟踪测试工作一直在进行中,一旦发现纰漏就立刻发射指令加以纠正。"探测"一号在太空运行一个多月后,最后一台探测仪器,即热离子分析仪在今年2月13日通过在轨测试。至此,其上的8台探测仪器的测试工作已经全部完成,在轨测试结束后,整个探测卫星就进入科学应用阶段。据介绍,"探测"一号初步探测了太阳风、弓激波、磁层顶、环电流以及内外辐射带等重要空间区域的高能电子、高能质子、重离子、低能电子、热离子及磁场的空间分布和时间演化过程,采集了大量科学数据,取得了一些新的科学成果。在经过了3个多月的卫星平台和有效载荷在轨测试后,4月12日经中欧专家评审,"探测"一号卫星各项技术指标达到设计要求,卫星与地面系统工作正常,星地系统匹配良好,正式交付使用。"探测"二号整装待发"探测"二号将围绕南北极上空运行于倾角90度的极区大椭圆轨道,其近地点高度为700千米,远地点高度为4万千米。主要用于探测高纬度空间区域磁场和粒子的时空变化规律。目前,"探测"二号上的主要仪器和国产的主要设备都已生产完毕,其探测设备顺利通过了装星前的最后一次联合测试。这些设备包括5台中方研制的探测仪器和3台欧方研制的探测仪器以及7台公用设备。中科院空间科学与应用研究中心和欧洲航天局的专家们先后对这些仪器进行了接口测试、功能测试和系统测试,专家还设计了53条指令以模拟星上环境对设备进行测试,成功实现了指令执行、数据下行。测试结果表明,所有设备都完全满足了设计要求。有效载荷联试后,将其安装在卫星上,并进行整星测试。按计划,"探测"二号在今年6月20日运往卫星发射中心,7月20日左右发射升空。"探测"二号上安装的设备中将有3台探测仪器不同于"探测"一号上的。其中,由我国自主研制的低能离子探测器和低频电磁波探测器,分别取代了"探测"一号上由欧洲航天局提供的热离子分析仪和低频电磁波探测器。由于"探测"二号运行空间内带电粒子较少,原用来中和这些带电粒子的电位主动控制仪由我国和爱尔兰、瑞典等国联合研制的中性原子成像仪取代,用来探测卫星运行空间内不带电粒子的时空分布,并进行成像。中性原子成像仪由两部分组成,前面是探头,主要用来接收信号,接收的信号送到电磁信号处理部分放大和进行数据处理。成像后将其数据都储在存储器里,传到公用设备,由公用设备下传。"探测"二号卫星在轨运行经过北半球极区地带时,由于是卫星底部对着地面接收站,因此除了顶部天线,"探测"二号还会在底部增加一部天线。双星的主要特点和要求 我国以前成功地发射了很多卫星,但那些都是应用卫星,而双星计划的卫星真正是为科学探测目标设计的。因此,双星与以往发射的卫星相比,除星上的设备和卫星本身要达到的目的不同外,还具有以下特点: 首次拍摄电荷图像。"探测"二号"上安装的中性原子成像仪具有经过测量后自动成像的功能。一般情况下,地球磁层空间高能带电粒子运动变化是无法成像的,当高能粒子向某处运动时,可与该处原地的中性粒子发生电荷交换,随后高能粒子就变成不太活跃的中性粒子,中性原子成像仪就可用来拍摄这一情景。6星聚集磁尾。"探测"二号选择7月份发射,因为6、7月份"团星"2的4颗在轨探测卫星和"探测"一号恰好全部转到了磁尾,如"探测"二号在7月发射到磁尾,这样6星集中在同一区域,有利于卫星统一协调工作,以达到最好的配合与探测效果。可遥感赤道地区情况。"探测"二号除可以帮助科学家用肉眼看到带电粒子在空间的变化外,中性原子成像仪还可以利用遥感技术,实现异地观测。"探测"二号入轨后虽然只在极区范围内移动,但它能做一些"赤道星"所能做的工作,获取赤道区域内由带电粒子引起的环电流情况,作为"探测"一号数据信息的有效补充,使科学家更全面地认识磁暴现象。轨道配置具有优势。 双星轨道的配置与其他国家的同类探测卫星的不同。在国际地球空间探测的几颗卫星中,不管是卫星轨道的近地点还是远地点都距地球比较远,一般情况下,卫星在轨道远地点运动的时间较长,在轨道近地点运动的时间很短,而对地球磁层空间暴的探测恰恰需要卫星在离地球相对较近的位置。我国双星的轨道远地点的距离在同类卫星中比较近,因此,双星的轨道高度对探测工作来说比较合适。双星计划将当前地球空间物理中最前沿的课题作为探测目标,为此,星上安装的测控仪器非常精密和灵敏,是目前国际上最先进的仪器,尤其是粒子探测器,它能探测从小于1电子伏特到10亿电子伏特的各种宇宙粒子。这就对卫星技术提出了更高的要求,这些要求主要有:为了保证空间磁场探测的精度,这两颗卫星都采用磁控技术,以减少卫星本身磁场对空间磁场的干扰,即卫星的存在不要"污染"太空中需要探测部分原来的自然环境,这样才能保证探测数据的真实性;探测磁场的两台仪器要放在尽量远离卫星的地方,这要求卫星准确地伸出去以作为磁场探测仪器工作平台的伸杆;由于"探测"一号要穿过内外辐射带的中心,卫星受到的带电粒子辐射强度大约是地球静止轨道环境的8倍,这样要求卫星具有很强的抗辐射能力;"探测"一号是目前我国已发射的卫星中最远的一颗,如此远距离的跟踪测控和卫星热设计及电源设计有很大的难度。 为解决这些难题,以满足有效载荷的要求,中国空间技术研究院开展了一系列设计与试验验证,如电气接口验证、热模型验证、结构力学模型验证、星箭机械对接和分离冲击试验、卫星与地面测控系统对接试验以及星箭电磁兼容性等试验。运载火箭突破多项关键技术 "长征"火箭有中国航天"金牌火箭"的美誉。这次发射"探测"一号的是"长征"二号丙/SM运载火箭,是"长征"二号丙运载火箭的改进型,其总长约40米,起飞质量约214吨,它是中国目前飞得最高的运载火箭,它的发射是自1996年10月以来,中国"长征"火箭连续第33次成功发射。为满足发射"探测"一号高轨道的需求,科研人员在"长征"二号丙基础上突破了多项关键技术。主要包括研制了一个新的上面级和安装了控制系统与遥测系统,所以,新火箭不仅打得高,且能够在太空完成复杂的调姿动作。火箭上新增的上面级相对独立、自成体系,功能相当于一枚小火箭。它虽与第二级火箭相连,但与"探测"一号卫星作为一个整体放置于卫星整流罩中。同时,该上面级还采用自旋稳定姿态控制方式、大角速率长寿命惯组、四重分集GPS接收机、大推力小偏差固体发动机等技术。火箭升空后,一、二级火箭按正常程序关机、分离,将卫星送到近地点500多千米高度时,上面级启动工作,固体发动机调姿变轨后将卫星送入远地点7万多千米的预定轨道。另外,双星的发射还首次引入太空环保概念,即:火箭首次增加了返回控制功能,当火箭把卫星送入轨道实施星箭分离后,能够在太空完成复杂的调姿动作,将被继续受控返回大气层烧毁,以免成为漂浮的太空垃圾。根据测算,如果在星箭分离后任由火箭在太空漂浮,它坠落回大气层将在100年之后。假设每次发射都把剩余火箭留在太空,将对航天器的安全构成极大威胁。

今年1月17日,中国科学院召开了为期两天的地球空间双星探测计划应用系统与有效载荷2003年工作会议。来自国防科工委、总装备部、中国科学院、航天科技集团公司一院和五院、北京大学、中国科技大学等单位的专家、院士和领导150余人参加了会议。双星计划工程总师王希季院士,双星计划首席科学家刘振兴院士自然也成了会议上的“新闻发言人”。记者获悉,双星计划有重要的科学意义,目前此计划正向纵深发展,预计在今年年底和明年年中将进行双星发射。 要识地球空间真面目 地球空间是由对流层大气以外的中高层大气、电离层和磁层组成、并受太阳风和地球磁场相互作用控制的一个极大的空间区域。人类发射的人造地球卫星绝大多数都在地球空间中运行,因此了解地球空间中的环境现象,各种空间暴发生发展的物理机理十分重要,是人类进入空间时代以来最为重要的空间探测对象之一。 60年代到70年代,尽管人类发射了数十颗地球空间的探测卫星,但是对地球空间的认识仍然比较肤浅。然而许多现象又表明,只用静态的简单的模型,很难确切的表述众多的相互矛盾的实验现象,特别是对磁层边界的测量不能做到很准确。 进入90年代以后,许多空间事件的发现改变了人类对地球空间的认识。人类开始清醒地认识到地球空间边界层的剧烈变化是受太阳活动影响所致,受太阳活动和行星际条件的影响,地球空间内部会发生各种空间暴,包括电离层暴、热层暴、磁层亚暴、磁暴和磁层粒子暴等等。特别是具有很高能量的磁层粒子暴,是人造卫星的杀手,破坏力极强。人类也进一步地认识到,这些空间暴的发生机理和发展机制非常复杂,常常在地球的这一侧触发,而其能量却能传播到地球的另一侧,并引发其他爆发,因而是不同空间层次和不同时空尺度的全球过程。 为了搞清地球空间的真正面目,欧空局在1983年采用了法国科学家提出的利用四颗卫星编队飞行进行磁层空间探测的星簇计划,称为CLUSTER计划。这一计划一经提出就得到了国际空间物理学界的高度重视,认为这是划时代的科学探测计划。CLUSTER II已在2000年7月、8月由俄罗斯的联盟号火箭分两次成功发射,运行计划已经安排到2005年底。CLUSTER II的科学数据正在源源不断地下传,科学研究成果已经初步显现出来。 中科院空间中心刘振兴院士领导的研究小组以及北京大学地球物理系的部分研究人员,经过多次讨论,针对当前空间探测最为主要的发生在近地磁层的空间暴和动态的地球空间特性,于1997年初提出了利用两颗卫星跨越极区、赤道区等几乎覆盖近地磁层所有重要空间区域的、在大的空间尺度内进行两点探测的地球空间双星探测计划。 双星计划进展顺利 刘振兴院士提出的双星计划得到了国家有关部门和国内空间物理科学界的高度重视。1997年4月双星计划首次在香山科学会议上作了公开报告。并于同年11月第一次向欧空局访华代表团介绍该计划,引起了该团负责人、欧空局科学项目部主任R.BONNET以及随团多名空间物理学家的极大兴趣,并当即表示愿意将CLUSTER II计划的正样备份件提供给中国,参加中方的双星探测计划。 2001年7月9日,中国国家航天局与欧洲空间局签署了双星计划的合作协议。在这项合作中欧空局负责向中方提供8台代表当前空间物理探测先进技术的仪器,中方负责研制其他有效载荷、卫星和火箭并负责发射和运行等事宜,获得的探测数据双方共享。 双星计划包括一颗赤道星和一颗极轨星,将在2003年底和2004年中分别发射,并与欧空局已经发射的CLUSTERII 4颗卫星配合,构成在空间的六点联合探测,大大地提高了覆盖大尺度空间区域的效率,有利于发现和解决重大科学问题。 中国科学院空间中心作为应用系统和卫星有效载荷的牵头单位,承担了数据应用和星上部分设备研制的双重任务。去年,空间中心进行了5种空间物理探测仪器的研制,完成了重要的技术攻关和技术验证试验,开展了与欧洲载荷的技术协调工作;研制的6种公用设备负担着处理各种载荷的数据接口的工作,同年9月进行了欧洲载荷的电联调验证试验,做到了一次试验成功;研制的地面综合电测设备,在国内首次采用了程序化的自动测试方案应用与欧空局提供的载荷的联试中,获得了圆满的成功。科技集团公司五院研制的卫星平台已通过力学性和热控性验证试验,平台正样设备在3月底齐套。 双星计划作为我国“十五”期间的重要空间探测项目立项得到国务院的正式批准。双星计划在中科院创新经费和国家自然科学基金委重大项目支持下,将组织全国科学家参与科学探测数据的分析和研究。 (中国航天报记者宋丽芳)

国家航天局20日正式宣布,“地球空间双星探测计划”中的探测一号卫星和长征二号丙改火箭各项指标均达到设计要求,同意出厂。“双星计划”的第一颗卫星预计于今年年底左右发射升空,进行科学探测研究工作。 国家航天局20日在京召开了“双星计划”探测一号卫星和长征二号丙改运载火箭出厂审定会,并通过了审定。国家航天局副局长孙来燕介绍说,“双星计划”主要是利用两颗不同轨道的地球空间探测卫星对地球空间环境进行探测研究。此项研究将有助于探测近地赤道区和近地磁层活动的电磁场和能量粒子的时空变化规律,系统研究磁层亚暴、磁层暴和磁层粒子暴的触发机制及其对太阳活动和行星扰动响应的全球过程,以便建立符合实际的空间环境动态模式,研究相应的预报方法,为空间活动的安全以及人类生存环境的维护提供科学数据、科学依据和相应对策。“双星计划”是中国科学家于1997年提出的。为加强在这一领域的合作,国家航天局局长栾恩杰和欧空局局长罗德达于2001年7月9日在巴黎正式签署了地球空间双星探测计划的合作协议。我国的双星将同欧空局磁层探测计划中发射的四颗星进行配合观测,实现不同区域同时探测,对磁层空间暴的产生机制和发展规律进行更深入的探测和研究。“双星计划”作为国际空间探测计划中的重要组成部分与欧空局重要的磁层探测计划已经形成密切配合的两个联合观测项目,并将形成人类历史上第一次对地球空间的六点立体探测。 “双星计划”中的两颗地球空间探测卫星由中国航天科技集团公司、中国科学院以及欧空局协调的八家欧洲科研机构联合研制,将由中国长征二号丙改运载火箭分两次发射升空。 “双星计划”是我国第一次以自己的先进空间探测项目同发达国家从技术到应用的高层次、实质性的对等合作。它将有力地推动我国空间物理学科的发展,增进对地球空间环境的认识,提高我国空间物理研究和空间环境预报的创新能力,推动我国空间探测技术的跨跃式发展,从而提高我国在国际空间领域的地位和作用。地球空间双星探测计划的实施标志着我国地球空间探测水平又迈上了一个新台阶。

本文由bv1946伟德入口发布于科学,转载请注明出处:探测一号卫星将于年底发射升空,预计年底和明

关键词: