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4月18日晚23点59分,中国航天长征系列火箭——长征二号丙火箭在西昌卫星发射中心以其优美的腾空姿势把“试验卫星一号”和搭载的“纳星一号”两颗卫星送入太空,成功完成了一箭送双星的发射任务,书写了2004年中国航天发射9箭11星的火红开篇之作。
金牌火箭刷新自我
火箭按预定计划准时点火升空,飞行10多分钟后,释放了试验卫星一号;30秒钟后,释放纳星一号。从西安卫星测控中心传来的测控数据表明,试验卫星一号和纳星一号两颗科学实验小卫星已准确进入了各自的预定轨道,一箭双星发射获得圆满成功。用于这次卫星发射的长征二号丙运载火箭,是长征系列运载火箭第76次飞行,也是自1996年10月以来,长征系列运载火箭发射连续第34次获得成功。
此次火箭发射共进行了20项适应性修改,其中首次开创了往北方向发射的记录,解决了推进剂防晃和姿态控制系统网络参数调整,星箭分离采用660毫米的小包带,增加了二级入轨后,二级箭体处理系统解决空间垃圾问题,GPS第一次在二级状态使用等多个技术创新,使长二丙火箭这一金牌火箭又在其多年的辉煌历史中刷新了自我。
第一次往北飞 此前西昌卫星发射中心主要承担地球同步轨道卫星的发射任务,而这次发射的两颗卫星,是这个中心首次发射太阳同步轨道卫星。有关专家介绍说,以前发射的地球同步轨道卫星都是东南射向,而这次的两颗科学实验小卫星的轨道要求是北射向发射。这带来了火箭设计、发射场瞄准、测控等一系列问题。西昌卫星发射中心在两个月时间里专门为此次发射建起了一座高5层、总面积近千平方米的北射向瞄准间,研制安置了一批具有世界先进水平的新瞄准仪器,并组织技术人员强化技术训练,不断提高新射向火箭瞄准精度,确保卫星准确进入太阳同步轨道。
太空环保措施 太空垃圾已成为航天器在太空中飞行的“天敌”。此次火箭发射引入了太空环保概念,加装了弹体处理系统,在火箭把卫星送入轨道实施星箭分离后,将利用火箭二级箭体中剩余的推进剂和高压气体二次点火,致使火箭二级箭体被推离原轨道,向低轨方面运行最终重返大气层,箭体最终将坠入南太平洋地区,从而达到箭体处理的目的。据测算如果星箭分离后,任由其在太空中漂浮,它将在600千米的轨道上飞行50多年后才能重返大气层,成为其它航天器在太空中飞行的“危险炸弹”。
高校小卫星浮出水面
随着长征二号丙火箭的成功发射,两颗由国内著名高校研制的微小卫星呈现在了人们眼前。试验卫星一号和纳星一号这两颗基于国家“863”计划项目的高新技术含量大的卫星,涉及了许多学科的前沿技术,这些新技术的演示与验证将带动和促进航天相关技术的发展。
据有关专家介绍,这次发射的两颗科学实验卫星属于小卫星和微小卫星系列。目前,我国在这一领域的研究已经取得重要进展,已基本形成可覆盖25千克到1000千克范围内的系列小卫星产品,并在科学实验、资源普查、灾害预报、测绘勘探、环境和农业的监测等领域发挥了独特优势和作用,显示出良好的经济和社会效益。
能绘出立体影像图 试验卫星一号是我国第一颗传输型立体测绘小卫星,重204千克,由哈尔滨工业大学联合其他单位共同研制,将一些国际上先进的技术移植到卫星上,利用创新的思维和理念,使许多大卫星上无法实现的新技术可以在试验卫星一号上得到演示验证和应用。这颗卫星主要用于国土资源摄影测量、地理环境监测和测图科学试验。

这颗卫星采用了一体化设计思想,应用了基于磁控和反作用飞轮控制的姿态捕获、卫星大角度姿态机动控制、微小卫星高精度高稳定度姿态控制、卫星自主运行管理等多项微小卫星的前沿技术,系统地融合了微电子、新材料、新工艺等高新技术成果,探索了我国微小卫星技术发展的新途径。
这颗卫星采用了以星载计算机网络为核心的星上电子一体化技术,对各个功能模块的电子系统进行了集成,实现了对星上设备和资源的统一管理与调度,提高了卫星运行的自主性,充分利用软件功能和软件冗余技术,实现了系统的故障恢复和系统重构。
这颗卫星还利用三线阵CCD航天摄影测量技术,一改过去平面的成像技术,通过卫星传输的数据形成三维的立体影像,测量出被测物体的高度,从而成为我国新一代的传输型立体测绘卫星。
在此次基础上,哈尔滨工业大学将建立一个小卫星的平台,通过变换有效载荷,使小卫星达到不同的功能,如气象、通信、军事管理、教育、地理观测等。
我国研制的第一颗30千克以下的纳卫星 纳星一号由航天清华卫星技术有限公司制造。该星在“航天清华一号”微小卫星的基础上有所创新,功能密度更大,也是我国自主研制成功的第一颗质量小于25千克的纳型卫星,标志着我国在微小卫星这一领域的研究取得了重要进展。
纳星一号是一颗用于高新技术探索试验的纳型卫星。这次发射,主要是通过一些关键技术的研究,开发纳卫星平台并进行航天高技术飞行演示。其主要任务包括CMOS相机对地成像试验、微型惯性测量组合的搭载试验、微小卫星的轨道保持和变轨试验、卫星程序上载与软件试验和部分元器件的搭载试验等。卫星的成熟技术将用于光学成像观测和环境、资源、水文、地理勘察及气象观测、科学实验等。
航天专家介绍说,纳型卫星是基于微电子技术、微机电技术、微光电技术等微米/纳米技术而发展起来的新型微小卫星。纳卫星质量轻,有的仅重几千克,卫星的一体化设计和集成度更高,是当前国际航天技术发展的重要方向之一,体现了航天器微小化的发展趋势。目前世界上只有俄罗斯、美国、英国等国家相继成功发射了纳型卫星。“纳星一号”的发射成功,标志着我国成为进入这一领域的少数国家之一。
研制发展小卫星,是我国利用空间技术服务经济建设、造福人类的重要途径。目前,我国在这一领域已相继成功发射了“实践五号”、“海洋一号”、“创新一号”、“清华一号”等多颗不同质量、不同用途的小卫星,这次的发射成功,标志着我国小卫星研制又向前迈出重要一步。