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“天拓一号”:纳星遨游太空

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首页> 军事新闻> 中国军情> “天拓一号”微小卫星:为神九应急搜救保驾 来源:2013-01-04 11:22 hawk 分享到: 3522.com 1 3522.com 2 3522.com 3 3522.com 4 3522.com 5 3522.com 6

浩瀚宇宙,茫茫太空,它显得如此微小:重量不足10千克,体积只相当于普通手提箱。这个卫星家族中的“小不点”,就是国防科大航天科学与工程学院自主设计研制的我国首颗单板纳星——“天拓一号”。它的研制成功与在轨科学试验,为我国微小卫星新技术探索和后续研究发展奠定了基础。

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自主创新,打响单板纳星攻坚战

5月10日,“天拓一号”微小卫星与“遥感卫星14号”同时在太原卫星发射中心发射升空。

这是一个激动人心的时刻——

16日晚7时许,当神舟九号飞船发射圆满成功的消息传来,几天来一直围着“天拓一号”“转”的国防科大科研人员们,终于长出了一口气。

5月10日15时06分,我国首颗单板纳星“天拓一号”在太原卫星发射中心发射升空,准确进入预定轨道。

“天拓一号”是由国防科大自主设计、研制的微小卫星,其主要任务是开展星载AIS (船舶自动识别系统)接收、光学成像、空间环境探测等在轨科学试验,为神九飞船的应急搜救提供信息服务和技术支持,确保航天员的生命安全。

科研人员告诉记者:“天拓一号”是我国第一颗将核心功能部件集成在单块电路板上的新概念纳星,也称单板纳星。

飞船应急搜救是载人航天发射时必不可少的应急措施。在火箭发射前30分钟到起飞后2至3分钟时间内,万一发生意外紧急情况,位于火箭顶端的逃逸塔将迅速启动,将飞船从火箭中拉出来逃离险境,然后借助降落伞和缓冲装置安全降落到应急落区。

进入新世纪,卫星的研制加速向低成本、批量化、可存储的微小卫星方向发展。面对航天领域的严峻挑战,国防科大航天科学与工程学院不甘落后,积极开展微小卫星及相关技术研究,建立起全国第一个“纳星研究生创新基地”,形成了一支以中青年科研骨干为核心、在读研究生为主体的微小卫星攻关团队,通过超前谋划与预先研究,相继突破了一系列关键技术。

神九飞船的应急落区中包括3个搜救海域,最窄带宽约100公里,最长跨度约4500公里。“天拓一号”装载的星载AIS系统覆盖直径达到3000公里以上,能准确提供覆盖范围内的船只名称、位置、航速、航向等数据。

2010年9月,“天拓一号”微小卫星被批准立项,一场向航天领域新技术探索与攻关的攻坚战由此打响。

5月10日,“天拓一号”微小卫星在太原卫星发射中心发射升空。在神九发射前后,国防科大的相关科研人员轮流值守,每天24小时对应急搜救海域进行船只AIS报文侦收,并及时将侦收的AIS数据传送给有关部门,为飞船应急搜救提供了实时、有效的信息服务和技术支持。

微小卫星,关键在于“小”,但“麻雀虽小,五脏俱全。”怎样才能让“天拓一号”小下来呢?最核心的问题在于体系结构。传统大卫星研制,各单机组件往往使用金属盒单独封装,相互之间通过电缆连接,但微小卫星研制显然不能“照葫芦画瓢”,必须自主创新,走高度集成化之路。

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在近两年夜以继日的探索和攻关中,科研人员将许多“不可能”变成了“可能”。他们通过综合电子一体化设计和机电热一体化设计,最终实现了将电源控制、星务管理、姿态确定与控制和测控数传等核心功能部件全部集成在单块电路板上,在国际上首次提出并实现了单板纳星体系结构,大大降低了整星结构质量,提高了功能密度和技术性能,走出了一条新概念、新技术、低成本的创新发展之路。

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设计研制世界上首颗单板纳星,没有任何资料可供借鉴,技术难度大,要求高。为了确保“天拓一号”顺利遨游太空,科研人员对关键部件、关键环节都严格把关。卫星弹射分离试验是一个十分关键的环节,科研人员反复进行了300多次非火工弹射分离试验、6次带火工品弹射分离试验,直至排除隐患。最终,实现了卫星的完美发射。

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6月18日,国家交通部救捞局给国防科大发来感谢信,感谢“天拓一号”为神舟九号飞船应急搜救提供的实时信息服务和技术支持。

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“天拓一号”助力神九,关键在于它拥有星载AIS系统(船舶自动识别系统)。该系统能快速完成大范围海域内船舶位置、航向、航速等信息的侦收,实现了对我国现有岸基AIS系统的有效补充。“天拓一号”是我国首次开展星载AIS系统侦收试验。

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飞船应急搜救是载人航天发射时为确保航天员生命安全必不可少的应急措施。前苏联和美国在首次进行载人发射时,都动用了上百架飞机和数十万人组成应急搜救队伍,美国甚至动用了两艘航母。

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在神舟九号飞船发射前后,我国科研人员每天24小时从“天拓一号”接收应急搜救海域进行AIS报文侦收,并及时将侦收的AIS数据传送给有关部门,确保提供迅速、及时、准确的应急安全保障。

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据统计,“天拓一号”星载AIS系统开展在轨试验期内,共侦收了4万余条AIS报文,并绘出我国第一张全球船舶AIS海图。6月初,有关部门专门召开了“天拓一号”AIS数据推介会,向全国相关单位推荐和发布了“天拓一号”星载AIS侦收数据。从此,我国AIS发展及数据应用拥有了一个新平台。

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