6月15日,我國硬X射線調(diào)制天文望遠鏡衛(wèi)星“慧眼”在國內(nèi)外期盼中奔向太空。這一自主創(chuàng)新重大科學(xué)工程的實施,填補了我國高能天體觀測衛(wèi)星研制的空白,使我國具備了深入拓展空間科學(xué)領(lǐng)域的能力,為中國航天的技術(shù)進步畫上濃重的一筆。
金牌衛(wèi)星平臺提供定制化服務(wù)
記者從抓總硬X射線調(diào)制天文望遠鏡衛(wèi)星研制的航天科技集團五院了解到,“慧眼”所采用的衛(wèi)星平臺是該院最為成熟的遙感衛(wèi)星平臺之一,已成功應(yīng)用于十余顆衛(wèi)星,可謂經(jīng)驗豐富的“金牌”平臺。這個平臺不論是承載能力、載荷安裝方式還是穩(wěn)定性等方面,都具有很強的任務(wù)適應(yīng)能力。
即便如此,在為本次科學(xué)探測任務(wù)提供“定制化服務(wù)”之初,五院研制團隊還是遇到了極大的挑戰(zhàn)。作為我國首顆天文望遠鏡衛(wèi)星,“慧眼”承載了中、高、低能望遠鏡,這些靈敏的儀器設(shè)備需要在-60到-80攝氏度的低溫下才能可靠的工作,而且必須確保望遠鏡不見太陽、地球和月亮,以免輻射增溫,增加探測器的噪聲。同時,安裝在同一支架上的高、中、低能望遠鏡對溫度指標要求懸殊,指標最大溫差達60攝氏度。這么“冷”而且“挑剔”的工作環(huán)境要求,在我國所有衛(wèi)星研制中還是頭一遭。為此,研制團隊采取了主動和被動控溫相結(jié)合的方法,通過安裝遮陽板、采取多極隔熱、采用深冷熱管技術(shù)以及優(yōu)化觀測狀態(tài)等手段,多管齊下,保證了“乘客”的苛刻需求。
此外,巡天、定點、小天區(qū)、銀道掃描四種觀測模式,為“慧眼”的姿態(tài)穩(wěn)定也提出了極大的挑戰(zhàn)。針對這些科學(xué)需求,研制團隊進行了詳盡的任務(wù)分解與分析,對多方案進行比較,采用四種慣性定向姿態(tài)控制方式保證了任務(wù)的實施。
可以說,“慧眼”是在我國衛(wèi)星研制雄厚的技術(shù)實力基礎(chǔ)上進行全面升級,創(chuàng)造性地邁出空間科學(xué)探索步伐的一顆“新星”,充分彰顯了中國航天多領(lǐng)域、多平臺、全方位服務(wù)科學(xué)探測和研究的能力,這些能力和水平可以保證實現(xiàn)按照用戶提出的任意要求量身定制。2016年成功發(fā)射并順利返回的我國首顆返回式微重力科學(xué)試驗衛(wèi)星——實踐十號衛(wèi)星,便是以五院成熟的返回式衛(wèi)星平臺為支撐,全面滿足了19項空間科學(xué)試驗的不同需求,完成了天地往返的非凡旅程,展現(xiàn)了我國空間科學(xué)探測的實力。
“只要科學(xué)領(lǐng)域有需要,科學(xué)家有需求,五院就能提供讓用戶滿意的衛(wèi)星解決方案和各種相關(guān)服務(wù)”,硬X射線調(diào)制天文望遠鏡衛(wèi)星工程總師馬世俊自信地說。
我國空間科學(xué)探測“家底”雄厚
今年初,“葉培建星”命名公告發(fā)往世界各天文臺,國際編號為456677號的小行星永久地以葉培建院士的名字命名。葉培建院士牽頭開展的一系列研究,提出了我國小行星探測發(fā)展路線和建議,而這一切,都是建立在我國空間科學(xué)探測雄厚的“家底”基礎(chǔ)上的。
依托“嫦娥二號”,五院抓住機遇成功實現(xiàn)了對小行星“圖塔蒂斯”的飛越探測,積累了工程實施經(jīng)驗;“嫦娥五號飛行試驗器”的成功實施,突破并掌握了高速再入返回關(guān)鍵技術(shù);“嫦娥五號”將突破月球無人自動采樣技術(shù)。這些工程成果證明,我國已初步掌握了多目標任務(wù)設(shè)計、探測器軌道測量、目標特性觀測、高可靠自主控制與管理、目標捕獲等理論和技術(shù)。面對空間科學(xué)探測這一系統(tǒng)工程所帶來的新技術(shù)挑戰(zhàn)和前沿性、基礎(chǔ)性問題,五院已經(jīng)做好了充分的儲備。
為尋求空間科學(xué)領(lǐng)域更大的突破,五院提出了“近地小天體普查與定位”系統(tǒng)及項目,用于近地天體普查及定位,同時對主帶小行星等太陽系其他小天體開展高效的巡天觀測。該系統(tǒng)以微小衛(wèi)星配備高性能小望遠鏡的星座作為實現(xiàn)持續(xù)普查的主要設(shè)施,從而實現(xiàn)發(fā)射、維護、升級的低成本。同時,強化衛(wèi)星自主觀測與數(shù)據(jù)分析能力。
“我們將攜手國內(nèi)各相關(guān)單位,科學(xué)規(guī)劃月球及深空探測領(lǐng)域發(fā)展,共謀我國空間技術(shù)發(fā)展大計,推動空間科學(xué)、空間技術(shù)、空間應(yīng)用全面發(fā)展,助推航天強國戰(zhàn)略目標的早日實現(xiàn)”,五院張洪太院長如是說。