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解讀神七伴隨衛星試驗:將成主航天器支持工具

2008年09月28日 10:24 來(lái)源:中國新聞網(wǎng) 發(fā)表評論



    9月27日,在完成航天員出艙任務(wù)后,神舟七號飛船在太空釋放一顆伴飛小衛星(攝于北京航天飛行控制中心大屏幕)。記者 查春明 攝(來(lái)源:新華網(wǎng))

  中新網(wǎng)9月28日電 北京時(shí)間9月27日晚19時(shí)24分,神舟七號飛船運行到第31圈時(shí),飛船搭載的伴隨衛星被成功釋放。

  據悉,伴隨衛星被釋放后,以緩慢速度逐漸離開(kāi)飛船,并在距飛船1公里范圍內對飛船進(jìn)行攝像和照像,約40分鐘后,存儲圖片將通過(guò)測控網(wǎng)傳到北京飛行控制中心。航天員返回地面后,北京飛控中心通過(guò)對星上下傳數據進(jìn)行分析運算,生成變軌參數后注入伴隨衛星,控制其逐步接近軌道艙,并最終實(shí)現圍繞軌道艙飛行。從衛星釋放到實(shí)現伴飛,預計將在10天內完成。

  據介紹,伴隨衛星是指伴隨在另一航天器附近作周期性相對運動(dòng)的衛星。伴隨衛星大都具備一定軌道機動(dòng)能力,它往往以空間站、航天飛機、載人飛船或大衛星等大型航天器作為任務(wù)中心或服務(wù)對象(簡(jiǎn)稱(chēng)主星),與主星按照一定的空間相對構型共同在軌飛行。

  伴隨飛行技術(shù)是國際上航天領(lǐng)域的一項重要應用技術(shù),國外已有多個(gè)研究和發(fā)展計劃,如德國的Inspector計劃、AERCam微納衛星、美國的XSS飛行器、Livermore微小衛星等。1997年首先實(shí)現了Inspector衛星由奮進(jìn)號航天飛船發(fā)射,并實(shí)現繞飛,F已有多顆類(lèi)似的伴隨航天器發(fā)射上天。

  中國載人航天工程網(wǎng)今日對神舟七號伴隨衛星試驗進(jìn)行了解讀:

  1、試驗任務(wù)

  在神舟七號飛船上中國首次開(kāi)展了航天器平臺在軌釋放伴星,以及伴星的伴隨飛行試驗,任務(wù)目標是:

  (1)試驗和驗證伴星在軌釋放技術(shù);

  (2)伴星釋放后對飛船進(jìn)行照相和視頻觀(guān)測;

  (3)在返回艙返回后,由地面測控系統控制,擇機進(jìn)行對軌道艙形成伴隨飛行軌道的試驗,為載人航天工程后續任務(wù)中拓展空間應用領(lǐng)域,奠定技術(shù)基礎。

  本試驗任務(wù)取得成功,標志著(zhù)中國是世界上少數幾個(gè)掌握空間釋放和繞飛技術(shù)的國家。

  2、伴隨衛星試驗意義

  研制和試驗大型應用型航天器成本高、技術(shù)難度大。相比而言,微小衛星成本低、研制周期短,而且其技術(shù)集成度高,靈活性強,應用范圍廣;在軌二次釋放,不需要花費發(fā)射成本。所以發(fā)展微小衛星技術(shù)是一項經(jīng)濟實(shí)惠、技術(shù)含量高、具有創(chuàng )新意義的航天高技術(shù)。掌握微小衛星研發(fā)和在軌釋放技術(shù)是體現航天大國能力的重要標志之一,是各航天大國競相發(fā)展的一個(gè)前沿熱點(diǎn)。

  伴隨衛星研制與釋放試驗的意義突出地表現在以下方面:

  (1)在未來(lái)載人航天中,伴隨衛星將成為主航天器的重要服務(wù)和支持工具。

  伴隨衛星作為空間站、空間實(shí)驗室、飛船等大型航天器工程的一部分,它伴隨主航天器飛行,具有處于相對主航天器距離近、實(shí)時(shí)跟隨的位置優(yōu)勢,可以作為主航天器的安全輔助工具,對主航天器進(jìn)行工作狀態(tài)監測、安全防衛,可以為航天員出艙活動(dòng)及空間飛行器交會(huì )對接等提供直接的技術(shù)支持:

  A、利用伴星的相對近距離繞飛能力,可以對主航天器長(cháng)期空間運行可能造成的外部結構老化、損傷等進(jìn)行監測;對艙外機構、應用設備的工作情況和技術(shù)狀態(tài)進(jìn)行監測,隨時(shí)診斷主航天器可能出現的任何外部故障,并準確定位,指導航天員對主航天器進(jìn)行在軌維護;

  B、在航天器交會(huì )對接、宇航員出艙活動(dòng),實(shí)施艙外結構安裝、艙外人工修復等任務(wù)時(shí),利用伴星可以提供艙外現場(chǎng)監視、航天員安全監視,空間環(huán)境突發(fā)事件監測;

  C、繞主航天器飛行的伴隨衛星,能夠提供對主航天器進(jìn)行全方位、多角度的可重復、高清晰的觀(guān)測,獲取主航天器較完整、多角度圖像資料信息,從而使得主飛行器上的航天員或地面測控人員、工程決策層準確掌握主航天器的運行技術(shù)狀態(tài);

  D、單顆或多顆組網(wǎng)的伴隨衛星可以對空間碎片、流星體,以及那些對主航天器構成威脅的人工或自然飛行體,進(jìn)行長(cháng)期觀(guān)測、跟蹤、預報、報警等,以保障主航天器安全。

 。2)、在軌釋放伴隨衛星技術(shù)是為了探索未來(lái)航天發(fā)射的新模式。

  由于伴隨衛星結構小、總量輕,任務(wù)配置比較靈活,容易實(shí)現在運行的主航天器上發(fā)射,節約發(fā)射成本,成為一種新的航天器發(fā)射模式,適應特殊任務(wù)需要。

 。3)、微小衛星可以組網(wǎng)運行,具有較強的機動(dòng)、靈活性,在未來(lái)的航天對地觀(guān)測應用領(lǐng)域占有重大優(yōu)勢,拓寬對地觀(guān)測應用的規模與能力。

  利用伴星和主星,或者釋放多顆伴星組網(wǎng),可以實(shí)現多星協(xié)同工作,完成一顆衛星單獨無(wú)法實(shí)施的應用任務(wù),提高主星應用效率,擴大應用領(lǐng)域,促進(jìn)空間新技術(shù)的發(fā)展和應用。

 。4)、拓展空間科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗能力

  某些新的空間科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗,往往在一個(gè)平臺上無(wú)法完成,提出了需要多實(shí)驗平臺支持的要求,采用二次釋放伴隨衛星可為這類(lèi)研究活動(dòng)方便地搭建所需要的實(shí)驗條件。例如現代激光技術(shù)以及太赫茲技術(shù)應用等國際上目前備受關(guān)注的實(shí)驗項目,釋放伴隨衛星可以作為這些新技術(shù)演示驗證的合作目標,開(kāi)展有效的空間試驗,取得準確的實(shí)驗結果。

 。5)、提升未來(lái)航天技術(shù)能力和應用衛星的使用效率

  當我們突破在軌二次釋放能力關(guān)鍵技術(shù)后,如果進(jìn)一步突破在軌回收衛星的能力,那么將是航天技術(shù)發(fā)展的重大提升,未來(lái)我們可以對那些失效的或者壽命即將終止的應用型小衛星進(jìn)行回收,把主航天器作為空間維修站對小衛星進(jìn)行維修、補給,或者更換設備后再釋放,從而提高應用小衛星的使用效率。

編輯:朱鵬英】
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