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“神舟七号飞船27日将实施伴星释放,小卫星释放后多天多次变轨,逐步逼近,最终形成围绕轨道舱的绕飞。”应用系统常务副总设计师赵光恒26日接受新华社记者专访时详细介绍了小卫星的伴飞过程。
赵光恒说,航天员回到舱内后,地面遥控发出释放指令,包带解锁,伴星由弹簧机构推出进入既定轨道,开始第一阶段定向观测任务。
利用太阳方向和地磁信息,伴星实时解算目标方位,并控制相机对飞船定向,首先进行彩色视频观测。
然后,宽视场相机每3秒获得一幅飞船静态图像,经高效压缩后存储。
随后,伴星逐渐远离飞船,切换到窄视场相机,继续从多角度获取飞船在轨运行图像。
20分钟观测任务完成后,伴星从对飞船定向转为对地定向,在测控站上空将存储图像下传地面。
返回舱返回后,轨道舱仍然在轨飞行。此时,伴星飞行在其后方100多公里的共面轨道上。
赵光恒介绍,地面测控网通过测距测速确定伴星运行轨道,轨道舱与伴星的轨道数据统一汇集到北京航天飞行控制中心,经过运算分析,生成变轨参数,上注到伴星。
根据收到的参数,伴星自主调整变轨姿态,在预定时刻实施轨道机动,经过远距离接近,近距离逼近,兼顾控制飘移轨迹形状,伴星逐步接近轨道舱,达到对轨道舱的伴随飞行目标。
最终通过对轨道参数的精确调整,形成并保持对轨道舱的同轨道面椭圆绕飞。
伴星成功完成伴飞技术试验后,转入长期管理阶段。
赵光恒说,在3个月留轨寿命期内,由我国航天测控网国内陆上站和北京中心对伴星进行测轨跟踪、遥测、遥控、数据注入等工作,并根据轨道衰减和伴星剩余推进剂的情况合理考虑进行轨道维持。
■权威解读
伴星个小功能大
第一,进行微小卫星技术试验验证,发展空间应用技术。
伴星具有体积小、重量轻、任务配置灵活、机动和可在主航天器上释放入轨等特点,是微小卫星的一种,在未来空间应用中具有独特的技术优势,在世界航天领域受到广泛关注和重视,国外已有多个研究和发展计划在实施中。
伴星集能源、定位、测控通信和载荷应用等多功能于一体,安全性、可靠性要求高,研制难度大。载人航天应用系统瞄准未来空间应用需求,采用了大量新材料、新工艺、新器件,解决了结构、热控以及在轨控制等多项关键技术,研制了我国第1颗载人航天应用伴星,填补了空白,为今后开展更广泛的空间应用积累经验。
第二,为实施交会对接任务积累经验。
神七任务突破航天员出舱活动关键技术后,还将进行飞行器交会对接试验,突破和掌握交会对接关键技术。通过神七任务伴星对飞船绕飞试验,能够验证地面测控系统同时对空间飞行2个目标进行轨道测量、预报和控制的技术,为将来交会对接地面引导控制积累经验。
第三,为主航天器提供服务。
利用伴星对主航天器相对近距离绕飞的能力,未来能够提供对主航天器进行全方位的可重复、高清晰观测,获取主航天器完整、多角度图像资料信息,从而为测控人员、工程决策层掌握主航天器运行技术状态提供更多信息。
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■为何要取固体润滑材料
中国航天员首次太空行走的工作项目确定为取回固体润滑材料试验装置?选择这个项目基于国家建设急需、跟踪国际前沿、便于航天员操作等5大原因。
第一,固体润滑材料是航天器上广泛使用的润滑剂,属国家航天事业发展急需的一种材料。太空真空和失重环境,使地面上使用的任何一种液体润滑剂在顷刻间气化,而二硫化钼等固体材料电镀或沉积在转动机构表面,可以起到润滑作用。近年来,随着我国航天器数量的不断增多,固体润滑材料的性能对航天器使用寿命的影响因素越来越突出。太阳电池基底薄膜材料也是航天器寿命的影响因素之一,出于效益最大化考虑,一并进行试验。
第二,固体润滑材料试验安全可靠,便于航天员操作。
第三,固体润滑材料研究属国际前沿。
第四,在神舟七号的飞行时间内能够获得试验效果。
神舟七号飞船最多能满足3名航天员7天飞行,很多试验需要较长周期,例如科学家原来设想的半导体外沿材料试验,尽管也是国家经济建设中特别需要的,但样品必须在太空中暴露三个月以上才能获得试验数据。固体润滑材料在太空暴露40个小时以上就能取得效果。
第五,单次试验的后续效益大。
这次试验还起到另外一个作用,通过天上试验,获得原子氧和紫外辐照对材料影响的基准数字,能够指导地面模拟试验,完善地面试验的方法。因此,这次太空试验后,今后的试验就可以地面模拟进行。(据新华社电)