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多顆高校研制的微小衛(wèi)星遨游天宮

2024-11-07 

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多顆高校研制的微小衛(wèi)星遨游天宮(圖1)

  本報(bào)9月20日綜合消息 9月20日7時(shí)01分,我國(guó)新型運(yùn)載火箭長(zhǎng)征六號(hào)在太原衛(wèi)星發(fā)射中心點(diǎn)火發(fā)射,成功將20顆衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。此次發(fā)射任務(wù)圓滿成功,不僅標(biāo)志著我國(guó)長(zhǎng)征系列運(yùn)載火箭家族再添新成員,而且創(chuàng)造了中國(guó)航天一箭多星發(fā)射新紀(jì)錄。

  此次長(zhǎng)征六號(hào)運(yùn)載火箭首飛,搭載發(fā)射了國(guó)防科技大學(xué)、清華大學(xué)、浙江大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等高校研制的天拓三號(hào)、納星二號(hào)、皮星二號(hào)、紫丁香二號(hào)等微小衛(wèi)星,主要用于開展航天新技術(shù)、新體制、新產(chǎn)品等空間試驗(yàn),這對(duì)于促進(jìn)我國(guó)微小衛(wèi)星發(fā)展和新技術(shù)試驗(yàn)驗(yàn)證,推動(dòng)高??萍紕?chuàng)新具有重要意義。

  由國(guó)防科技大學(xué)自主設(shè)計(jì)與研制的天拓三號(hào)微納衛(wèi)星,是由6顆衛(wèi)星組成的集群衛(wèi)星,包括1顆20公斤級(jí)的主星、1顆1公斤級(jí)的手機(jī)衛(wèi)星和4個(gè)0.1公斤級(jí)的飛衛(wèi)星。衛(wèi)星入軌后,手機(jī)衛(wèi)星和飛衛(wèi)星與主星分離,以“母雞帶小雞”的方式通過(guò)太空組網(wǎng),實(shí)現(xiàn)6顆衛(wèi)星集群飛行。

  天拓三號(hào)主星呂梁一號(hào)采用了通用化多層板式微納衛(wèi)星體系結(jié)構(gòu)。主要開展新型星載船舶自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)(AIS)信號(hào)接收、星載航空目標(biāo)信號(hào)廣播式自動(dòng)相關(guān)監(jiān)視系統(tǒng)(ADS—B)信號(hào)接收、火災(zāi)監(jiān)測(cè)、20公斤級(jí)通用化衛(wèi)星平臺(tái)技術(shù)等系列科學(xué)試驗(yàn)和新技術(shù)驗(yàn)證。

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  天拓三號(hào)的成功發(fā)射和多項(xiàng)在軌試驗(yàn)的順利開展,是國(guó)防科大在研制成功世界首顆單板納星天拓一號(hào)、我國(guó)首顆視頻成像體制衛(wèi)星天拓二號(hào)之后,在微納衛(wèi)星領(lǐng)域取得的又一自主創(chuàng)新成果,標(biāo)志著國(guó)防科大在軍民融合協(xié)同創(chuàng)新上邁出了重要一步。

  據(jù)介紹,承擔(dān)天拓三號(hào)研制任務(wù)的是該校航天科學(xué)與工程學(xué)院一支平均年齡不到30歲的微納衛(wèi)星研究團(tuán)隊(duì),其中在讀研究生和本科生占70%。在項(xiàng)目研制的一年多里,他們立足前沿、大膽創(chuàng)新、頑強(qiáng)拼搏、集智攻關(guān),突破掌握了多種質(zhì)量微納衛(wèi)星研制、全球??談?dòng)態(tài)目標(biāo)測(cè)量與信號(hào)接收、子母衛(wèi)星在軌釋放、空間自組織網(wǎng)絡(luò)等一系列關(guān)鍵技術(shù),為我國(guó)微納衛(wèi)星研制與應(yīng)用奠定了技術(shù)基礎(chǔ),取得了科技創(chuàng)新與人才培養(yǎng)的雙豐收。

  清華大學(xué)研制的MEMS技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星(集成微系統(tǒng)技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星)包括3顆衛(wèi)星,分別是1顆主衛(wèi)星納星二號(hào),即NS—2納型衛(wèi)星;2顆子衛(wèi)星紫荊一號(hào)和紫荊二號(hào),即ZJ—1皮型衛(wèi)星、ZJ—2皮型衛(wèi)星。

  納星二號(hào)衛(wèi)星是清華大學(xué)繼納星一號(hào)衛(wèi)星后發(fā)射的第二顆20公斤級(jí)納型衛(wèi)星,可為我國(guó)開展空間新器件、新技術(shù)試驗(yàn)提供一種低成本、快速有效的平臺(tái)。紫荊一號(hào)和紫荊二號(hào)衛(wèi)星是納星二號(hào)衛(wèi)星的子衛(wèi)星,采用在軌二次分離的方式從納星二號(hào)衛(wèi)星載荷艙中彈射釋放。紫荊一號(hào)皮型衛(wèi)星,質(zhì)量234克,由清華大學(xué)研制,采用單板集成的綜合電子系統(tǒng),主要開展微型CMOS相機(jī)、MEMS磁強(qiáng)計(jì)等商用器件的在軌試驗(yàn),以及與紫荊二號(hào)聯(lián)合進(jìn)行繩系飛行、星間通訊技術(shù)試驗(yàn)。紫荊二號(hào)衛(wèi)星,質(zhì)量173克,由清華大學(xué)與西安電子科技大學(xué)協(xié)同創(chuàng)新合作研制,主要開展超低功率的星地通信試驗(yàn)、氮化鎵(GaN)器件空間效應(yīng)試驗(yàn)等。

  衛(wèi)星總設(shè)計(jì)師尤政院士表示:“對(duì)于清華來(lái)說(shuō),這是自2001年學(xué)校自主研發(fā)衛(wèi)星以來(lái),獨(dú)立或與其他單位協(xié)同合作發(fā)射的第7顆衛(wèi)星,標(biāo)志著清華大學(xué)MEMS技術(shù)、納衛(wèi)星平臺(tái)技術(shù)等取得了新的進(jìn)展。整個(gè)過(guò)程對(duì)于激發(fā)青年學(xué)子對(duì)航天科技的興趣、促進(jìn)清華大學(xué)航天技術(shù)人才培養(yǎng)具有重要意義?!苯刂?月20日中午12點(diǎn),衛(wèi)星已成功實(shí)現(xiàn)星箭分離,收到下行遙測(cè)信號(hào)。

  今天,由哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)生團(tuán)隊(duì)自主設(shè)計(jì)、研制與管控的納衛(wèi)星紫丁香二號(hào)在太原衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。該衛(wèi)星是我國(guó)首顆由高校學(xué)生自主設(shè)計(jì)、研制與管控的納衛(wèi)星。

  據(jù)悉,紫丁香二號(hào)是哈工大研發(fā)的第5顆衛(wèi)星,重12公斤,對(duì)探索微納衛(wèi)星在未來(lái)航天裝備和國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的作用具有積極意義。衛(wèi)星旨在構(gòu)建飛行軟件在軌試驗(yàn)平臺(tái),在空間環(huán)境中,對(duì)相關(guān)軟件的可靠性等進(jìn)行驗(yàn)證;同時(shí),基于星上電子設(shè)備可以進(jìn)行全球航班、船舶等狀態(tài)信息的收集和大型野生動(dòng)物蹤跡跟蹤等任務(wù),衛(wèi)星還攜帶了一個(gè)工業(yè)紅外相機(jī),可實(shí)現(xiàn)對(duì)森林火災(zāi)、極端天氣等造成的地溫變化進(jìn)行成像與監(jiān)測(cè)。

  “紫丁香系列納衛(wèi)星研制意義重大,所涉及到的不僅是科研攻關(guān)上的創(chuàng)新,更有教學(xué)方法、管理模式、人才培養(yǎng)上的創(chuàng)新。好多人的畢業(yè)設(shè)計(jì)都跟納衛(wèi)星的研制有關(guān)?!惫枮I工業(yè)大學(xué)校長(zhǎng)助理、航天學(xué)院院長(zhǎng)曹喜濱介紹說(shuō)。

  浙江大學(xué)自主研制的兩顆皮星二號(hào)衛(wèi)星是該校微小衛(wèi)星研究中心研制的第二代微小衛(wèi)星,應(yīng)用了在軌驗(yàn)證微機(jī)電系統(tǒng)、微型輕質(zhì)展開機(jī)構(gòu)、皮納衛(wèi)星組網(wǎng)等技術(shù),探索發(fā)展我國(guó)未來(lái)皮納衛(wèi)星的在軌應(yīng)用技術(shù)。

  2010年9月,浙大微小衛(wèi)星研究中心研制的兩顆皮星一號(hào)A由“長(zhǎng)征二號(hào)丁”運(yùn)載火箭成功搭載發(fā)射,是國(guó)內(nèi)首次發(fā)射成功的公斤級(jí)衛(wèi)星。皮星一號(hào)A衛(wèi)星運(yùn)行至今,已經(jīng)圓滿完成所有試驗(yàn)任務(wù),包括測(cè)控通信試驗(yàn)、三軸姿態(tài)控制試驗(yàn)、MEMS傳感器試驗(yàn)、全景相機(jī)對(duì)地成像試驗(yàn)等,驗(yàn)證了衛(wèi)星的熱控、電源、星務(wù)和星箭分離機(jī)構(gòu)等部件的功能與性能。