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小卫星得有大智慧

http://www.sina.com.cn  2008年09月28日05:02  大河网-河南商报

  

小卫星得有大智慧
神舟七号飞船在太空释放一颗伴飞小卫星(摄于北京航天飞行控制中心大屏幕)新华社/图
小卫星得有大智慧
伴飞小卫星拍摄的“神七”飞船照片

  9月27日晚8时30分,国务院新闻办公室举行发布会。中国载人航天工程办公室副主任、载人航天工程新闻发言人王兆耀说,27日19时24分45秒,神舟七号飞船成功释放了伴飞卫星,伴飞卫星对飞船进行了摄像和拍照,这些图像和视频资料即将传回北京飞行控制中心。在地面测控网的支持下,伴飞卫星在飞船返回舱返回地面后,将伴随轨道舱飞行。

  A

  我国首次释放太空“小摄影师”

  神舟七号飞船在航天员出舱活动后放飞伴随卫星,是我国首次试验利用航天器平台释放空间飞行器技术和伴随飞行技术。

  空间应用系统总设计师顾逸东介绍,“航天员在出舱活动之后,回到舱内。在地面控制和航天员的操作之下,释放小卫星。小卫星第一阶段的任务是拍摄航天器,然后,与飞船的轨道舱伴飞10天。”

  神七伴星分系统指挥沈学民介绍,小卫星上安装了两个镜头——宽视场和窄视场,可以在短距离内拍摄到非常清晰的照片。每张照片大约有700k,小卫星有大容量的存储功能,传输速度也很快,每秒钟能传输几百万兆比特,所以小卫星拍摄的飞船照片都会传到地球。

  “照相”过后,这个“小摄影师”将逐渐和神七飞船拉开距离。由于小卫星比飞船的速度高,两个飞行器的距离逐渐增加。根据地面模拟仿真的情况,预计在航天员准备返回地球之时,“伴星”与“神七”的距离将达100至200公里。在10天的伴飞之后,小卫星还将在空中停留半年,然后被销毁。

  B

  飞行过程不断空中转体

  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4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。

  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。

  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。

  C

  揭秘三大功能

  “小卫星伴随大型航天器飞行是一种具有创新意义的航天高技术。”载人航天工程应用系统常务副总设计师赵光恒接受新华社记者专访时介绍说,这是各航天大国争相发展的前沿技术,它具有3大突出功能和意义。

  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,研制了我国第一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。

  (综合新华社和央视报道)


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