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“实践十号”发射任务圆满完成 卫星核心部件兰州制造

2016年04月25日 10:54  来源:兰州日报  

  “实践十号”发射任务圆满完成

  卫星核心部件兰州制造

  记者孙理文/图

  c波段雷达应答机

  4月6日,我国首颗微重力科学实验卫星实践十号返回式科学实验卫星由长征二号丁运载火箭在酒泉卫星发射中心准时发射升空,卫星进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。在顺利完成12天太空飞行后,其回收舱于18日16时30分准确降落在内蒙古四子王旗预定着陆区域,回收任务顺利完成。而在这颗卫星上包括其核心部件——微重力测量仪等24台星上产品为兰州空间技术物理研究所(510所)研制。

  4月24日,记者采访了510所的科研人员,该副所长王润福副所长介绍,实践十号卫星于2012年12月31日正式立项,是空间科学先导专项首批科学实验卫星中唯一的返回式卫星,也是我国第一颗微重力科学实验卫星,主要科学目标是利用太空中微重力等特殊环境,开展涉及微重力流体物理、微重力燃烧、空间材料科学、空间辐射效应、重力生物效应、空间生物技术六大领域的19项微重力科学实验。卫星总设计寿命15天,采用我国成熟的返回式卫星技术按预定程序返回地球。在这颗卫星上,510所共承担了微重力测量仪、C波段雷达应答机、多功能科学试验炉、直流直流变换器、余压阀、热控对流风扇、推进剂贮箱多个品种共24台星上产品。本次飞行试验结果表明:510所全部产品工作正常、性能稳定。

  实践十号关键设备兰州制造

  微重力科学实验的开展依赖于一定水平的微重力环境,微重力测量仪就是监测卫星微重力水平的专用仪器。为了给19项微重力科学实验提供精确背景资料,测量卫星在轨飞行期间的微重力加速度,特别是实时监测各项实验期间的微重力水平,就显得尤为重要。510所科研人员为此专门研制了微重力测量仪,以实时获取微重力加速度的方向、量值、频谱及其变化等准确的数据,研判微重力水平环境,进而为降低微重力干扰提供设计依据。

  此前,顺应我国微重力科学实验的需求,510所先后研制了几代微重力测量系统,应用于我国第一代返回式摄影测量卫星平台、我国第二代返回式国土普查卫星平台和神舟系列飞船,监测航天器的微重力状况,获得了宝贵的资料。

  根据实践十号返回式卫星实验任务需求,510所研制的微重力测量仪属于工程参数测量分系统设备,其目的是用于测量卫星在轨飞行期间的微重力加速度,重点是对各项微重力实验期间的微重力水平进行实时监测。测量结果能为微重力科学实验提供准确的微重力水平数据,该数据为科学实验性能质量的提高提供了评判依据;为降低微重力干扰提供了设计依据;为星上动作部件改进设计、故障诊断提供了方法和手段。尤其是在数据传输方面,采用双通道数据输出设计,同时提供时域及统计两种数据,其中大容量的时域数据存储于回收舱的大容量硬盘内,卫星返回时一并带回供科研人员研究使用,统计数据则直达地面遥测系统,以实时观察卫星在轨期间的微重力变化情况,使整个实验处于全程监控之中。

  复用设备让航天迈向低成本

  在这些设备中值得一提的还有C波段雷达应答机。该设备用于对卫星实时测轨测速,具有实时测量的特点。在轨测量和预报卫星的入轨点和返回落点,是卫星跟踪测轨的重要设备。该设备具备在返回过程中突破“黑障”限制,达到全程实时监控的目的,有明显的社会效益、军事意义。同时,还能做到同时回答地面多台雷达的询问信号,使得地面雷达能对卫星进行三站联测,大大提高卫星的测量精度,进而提高卫星的定位精度。

  王润福向记者透露,本次实践十号C波段雷达应答机使用了原某型号雷达应答机,卫星于2002年发射并返回,C波段雷达应答机研制并成功应用14年后首次实现再次装星使用。也是中国航天返回式卫星首个超10年“复用”设备。

  该设备初步探索了卫星产品可重复使用技术,是实践十号卫星的一大亮点,航天产品可重复使用对于节约高昂的航天产品研制成本、缩短研制周期具有重要意义。该设备为中国的低成本“商用航天”和“可重复使用”的实践迈出了坚实的一步。

  热控对流风扇保障实验顺利进行

  由于实践十号卫星要在太空环境下进行多项实验,而太空中的环境特殊,会出现超高真空、超高温和超低温等现象,因为,卫星舱内的热控就非常的重要。为避免卫星舱内热应力集中,510所采用热控对流风扇对空气产生流动。但是由于时间紧任务重,在选择材料方面,该所科研人员通采用商业级产品(民用产品)在卫星上应用的成功案例,综合考虑到产品研制进度、经济性和卫星任务特点后,在保证质量和可靠性前提下,对商用产品进行严格性能筛选、可靠性试验验证、环境适应性试验考核,经抗力学加固后的星上产品。商用产品的使用将研制周期由正常的一年半缩短至6个月,大大降低产品研制成本。因此,热控对流风扇的成功研制凝结了510所研制团队的智慧,是节约成本、缩短研制周期的典范。

  此外,该所还未实践十号设计了多功能材料试验炉。该设备是一种适合在返回式卫星进行多种材料空间生长实验研究的通用设备。在轨飞行期间,可满足现阶段半导体光电子材料、金属合金及亚稳材料、新型功能单晶、纳米及复合材料等材料的空间制备实验需求,为制备高性能材料以及深入开展材料机理研究提供技术支撑。多功能材料试验炉具有精密置换技术、样品夹持抗力学减振技术、位移传感器精确控制技术及磁力传动隔离运动机构振动传递等技术。设备具有体积小、重量轻、功耗低、多样品、高效和高可靠性等空间产品的技术特点,代表了同期我国空间材料科学试验装置的技术水平。

 编辑:[杨晨雨]
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