新華社上海11月15日電
新華社記者張建松
11月15日2時35分,我國在太原衛(wèi)星發(fā)射中心用長征四號丙運載火箭,成功將“風云三號D”氣象衛(wèi)星發(fā)射升空,衛(wèi)星順利進入預定軌道。新華社發(fā)(張宏偉攝)
我國第二代極軌氣象衛(wèi)星風云三號的第四顆星,15日凌晨成功發(fā)射,璀璨星空又多了一顆“中國星”。遙望星空,每一顆“中國星”都凝聚了航天人的心血和智慧。在“風云三號D”衛(wèi)星的研制單位--中國航天科技集團八院,記者聽到了這顆新星“叱咤風云”背后的故事。
多載荷在軌“和諧共處”的秘密
“風云三號D”氣象衛(wèi)星堪稱“技術能手”,一星多能,共搭載了10臺(套)遙感探測儀器。其中,很多儀器“嬌氣敏感”,對工作環(huán)境的安靜程度要求極高。
例如干涉型紅外高光譜探測儀,在我國低軌遙感衛(wèi)星上屬于首次應用,具有高空間分辨率、高光譜分辨率等優(yōu)點,但即使微小的振動,也會使得其性能大打折扣。
眾多“嬌氣敏感”的載荷在軌運行,如何實現(xiàn)“和諧共處”而互不干擾呢?中國航天科技集團八院509所技術專家劉興天介紹說,這涉及到多載荷共存的動力學兼容性問題。
為了解決這一難題,給各類載荷提供超安靜的工作環(huán)境,科研人員研制了微振動監(jiān)測與抑制系統(tǒng),并首次在國內(nèi)遙感衛(wèi)星上應用了“液體阻尼隔振”技術,實現(xiàn)“共振峰”和“高頻振動”抑制。經(jīng)過對星上動力學頻譜特性的研究論證,有效地避開了載荷之間潛在的相互干擾。
與此同時,科研人員還研發(fā)了“松弛型液體阻尼隔振”技術,不僅能夠做到在“共振峰”處有效控制放大倍數(shù),而且還將“高頻振動”衰減90%以上,克服了傳統(tǒng)被動減振的技術難題。科研團隊反復開展系列比對試驗,一個個參數(shù)調(diào)整,一項項測試驗證,最終確保了多載荷在軌“和諧共處”,保證了衛(wèi)星成像性能。
衛(wèi)星總裝廠房內(nèi)永遠“四季如春”
上海濕潤的空氣,對于搭載著紅外相機的風云系列氣象衛(wèi)星來說是致命的。一旦衛(wèi)星在地面吸附了環(huán)境中的水汽,入軌后在宇宙空間的真空環(huán)境下釋放,造成水汽污染,就會導致紅外相機信號嚴重衰減,乃至失效。
正因為如此,中國航天科技集團八院的衛(wèi)星總裝廠房內(nèi)永遠“四季如春”。據(jù)總裝中心主任陳小弟介紹,廠房內(nèi)的濕度嚴格控制在30%至45%之間,溫度一直維持在20℃±3℃,廠房的潔凈度優(yōu)于十萬級。
每天,廠房內(nèi)控制系統(tǒng)都會將溫濕度數(shù)據(jù)報送到指定人員的手機上,一旦出現(xiàn)異常,便會自動發(fā)出警報??傃b廠房還24小時維持著“正壓環(huán)境”,即讓內(nèi)部壓力略高于外部,使內(nèi)部空氣可以外流,但外部空氣無法進入廠房內(nèi)部。廠房的內(nèi)部除塵系統(tǒng)也24小時運作,不間斷地除塵。
“風云三號D”衛(wèi)星上,還有一些器件對污染源特別敏感,如紅外相機的輻冷控制器、太陽翼驅(qū)動機構(gòu)中的軸承等,除了對廠房環(huán)境有要求之外,總裝人員還需通過“高純氮氣正壓保持”的方法,對它進行單獨保護,確保外界污染源無法進入。
讓衛(wèi)星“浮”在包裝箱里運輸
“風云三號D”衛(wèi)星從上?!俺俗被疖嚽巴l(wèi)星發(fā)射基地,一路翻山越嶺、旅途勞頓,對保持衛(wèi)星的潔凈度和舒適度也是不小的挑戰(zhàn)。
據(jù)中國航天科技集團八院主任工藝師張偉介紹,“風云三號D”衛(wèi)星總裝團隊設計了自帶減震功能的包裝箱,讓衛(wèi)星像“磁懸浮”那樣,“浮”在包裝箱里,振動沖擊很小。即使有些搖晃,也不會對星體造成影響。
同時,通過在箱內(nèi)維持“正壓”,來控制溫度和濕度,同時達到減振功能。在整個運輸過程中,還以數(shù)字化的方式,對箱內(nèi)溫度和濕度數(shù)據(jù)、以及衛(wèi)星狀態(tài)進行隨時監(jiān)測。
除了技術手段,操作人員在涉星操作時,都必須按規(guī)定戴上一次性口罩、手套和防靜電手環(huán),防止人體的唾液、油脂或接觸時產(chǎn)生的靜電,對星體造成影響。
目前,風云三號衛(wèi)星已經(jīng)建立了一套完整的、可操作的防污染體系。未來,還將融合互聯(lián)網(wǎng)技術,實現(xiàn)環(huán)境參數(shù)的數(shù)據(jù)集中采集與遠程動態(tài)管理,進一步提升衛(wèi)星產(chǎn)品的防污染保障水平。
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