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解讀神七伴隨衛(wèi)星試驗:將成主航天器支持工具

2008年09月28日 10:24 來源: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(wèi)星(攝于北京航天飛行控制中心大屏幕)。記者 查春明 攝(來源:新華網(wǎng))

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

  據(jù)悉,伴隨衛(wèi)星被釋放后,以緩慢速度逐漸離開飛船,并在距飛船1公里范圍內(nèi)對飛船進行攝像和照像,約40分鐘后,存儲圖片將通過測控網(wǎng)傳到北京飛行控制中心。航天員返回地面后,北京飛控中心通過對星上下傳數(shù)據(jù)進行分析運算,生成變軌參數(shù)后注入伴隨衛(wèi)星,控制其逐步接近軌道艙,并最終實現(xiàn)圍繞軌道艙飛行。從衛(wèi)星釋放到實現(xiàn)伴飛,預(yù)計將在10天內(nèi)完成。

  據(jù)介紹,伴隨衛(wèi)星是指伴隨在另一航天器附近作周期性相對運動的衛(wèi)星。伴隨衛(wèi)星大都具備一定軌道機動能力,它往往以空間站、航天飛機、載人飛船或大衛(wèi)星等大型航天器作為任務(wù)中心或服務(wù)對象(簡稱主星),與主星按照一定的空間相對構(gòu)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(yīng)用技術(shù),國外已有多個研究和發(fā)展計劃,如德國的Inspector計劃、AERCam微納衛(wèi)星、美國的XSS飛行器、Livermore微小衛(wèi)星等。1997年首先實現(xiàn)了Inspector衛(wèi)星由奮進號航天飛船發(fā)射,并實現(xiàn)繞飛。現(xiàn)已有多顆類似的伴隨航天器發(fā)射上天。

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

  1、試驗任務(wù)

  在神舟七號飛船上中國首次開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行照相和視頻觀測;

  (3)在返回艙返回后,由地面測控系統(tǒng)控制,擇機進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(xù)任務(wù)中拓展空間應(yīng)用領(lǐng)域,奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

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

  2、伴隨衛(wèi)星試驗意義

  研制和試驗大型應(yīng)用型航天器成本高、技術(shù)難度大。相比而言,微小衛(wèi)星成本低、研制周期短,而且其技術(shù)集成度高,靈活性強,應(yīng)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(wèi)星技術(shù)是一項經(jīng)濟實惠、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(wèi)星研發(fā)和在軌釋放技術(shù)是體現(xiàn)航天大國能力的重要標志之一,是各航天大國競相發(fā)展的一個前沿熱點。

  伴隨衛(wèi)星研制與釋放試驗的意義突出地表現(xiàn)在以下方面:

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

  伴隨衛(wèi)星作為空間站、空間實驗室、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、實時跟隨的位置優(yōu)勢,可以作為主航天器的安全輔助工具,對主航天器進行工作狀態(tài)監(jiān)測、安全防衛(wèi),可以為航天員出艙活動及空間飛行器交會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,可以對主航天器長期空間運行可能造成的外部結(jié)構(gòu)老化、損傷等進行監(jiān)測;對艙外機構(gòu)、應(yīng)用設(shè)備的工作情況和技術(shù)狀態(tài)進行監(jiān)測,隨時診斷主航天器可能出現(xiàn)的任何外部故障,并準確定位,指導(dǎo)航天員對主航天器進行在軌維護;

  B、在航天器交會對接、宇航員出艙活動,實施艙外結(jié)構(gòu)安裝、艙外人工修復(fù)等任務(wù)時,利用伴星可以提供艙外現(xiàn)場監(jiān)視、航天員安全監(jiān)視,空間環(huán)境突發(fā)事件監(jiān)測;

  C、繞主航天器飛行的伴隨衛(wèi)星,能夠提供對主航天器進行全方位、多角度的可重復(fù)、高清晰的觀測,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(wèi)星可以對空間碎片、流星體,以及那些對主航天器構(gòu)成威脅的人工或自然飛行體,進行長期觀測、跟蹤、預(yù)報、報警等,以保障主航天器安全。

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

  由于伴隨衛(wèi)星結(jié)構(gòu)小、總量輕,任務(wù)配置比較靈活,容易實現(xiàn)在運行的主航天器上發(fā)射,節(jié)約發(fā)射成本,成為一種新的航天器發(fā)射模式,適應(yīng)特殊任務(wù)需要。

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

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

 。4)、拓展空間科學(xué)與技術(shù)實驗?zāi)芰?/strong>

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

 。5)、提升未來航天技術(shù)能力和應(yīng)用衛(wèi)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,如果進一步突破在軌回收衛(wèi)星的能力,那么將是航天技術(shù)發(fā)展的重大提升,未來我們可以對那些失效的或者壽命即將終止的應(yīng)用型小衛(wèi)星進行回收,把主航天器作為空間維修站對小衛(wèi)星進行維修、補給,或者更換設(shè)備后再釋放,從而提高應(yīng)用小衛(wèi)星的使用效率。

編輯:朱鵬英】
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