1月5日10时1分,中国自主研制的发射重量最重、技术含量最高的高轨卫星——“实践二十号卫星“成功定点地球同步轨道。这标志着中国自主研发的新一代大型地球同步轨道卫星平台“东方红五号”首飞成功,填补了中国在大型卫星平台型谱上的空白,更预示着中国正跻身国际一流通信卫星“俱乐部”。
科研人员在实践二十号卫星成功定点后合影留念。(图自:中国航天科技集团有限公司五院供图)
目前中国技术含金量最高的卫星
去年12月27日发射的长征五号火箭,对中国的火箭及卫星事业极其重要。长征五号是中国现役起飞质量最大、芯级直径最粗、运载能力最强的运载火箭,新技术应用比例达95%,地球近地轨道运载能力达到了25吨,全球第三,中国航天科技集团五院人赠昵称“胖五”。
“实践二十卫星”就是乘坐“胖五”上天的,它是一颗新技术试验验证卫星,也是中国新一代地球同步轨道大型卫星公用平台“东方红五号”卫星平台的首颗卫星。按照设计指标,基于东五平台的卫星起飞重量可达8000-9000千克,载荷承载能力可达1500-1800千克,设计寿命长达16年,也就是在太空中工作16年。
根据中国航天科技集团公司五院总工程师、实践二十号卫星总指挥、东方红五号卫星公用平台总指挥周志成院士所说,“实践二十号卫星重达8吨,是目前世界上最重的通信卫星,也是我国研制的发射重量最重的卫星,还是目前中国技术含金量最高的卫星。”
和我国现役“主力产品”东三、东四平台相比,东方红五号卫星公用平台重量、功率、在轨寿命等关键性能指标上有了跨越式提升,可满足未来20年的大容量卫星应用需求。更为重要的是,该平台可满足不同功能卫星研制需求,可广泛应用于高轨通信、微波遥感、光学遥感、空间科学探测、科学试验、在轨服务等多个领域,是世界航天领域少有的多适应性平台。
“这一平台的单机国产化率达100%。” 周志成说,这将有力牵引我国航天装备发展。
完成了一系列 “高难度”动作
“胖五”上天之后的短短9天内,在卫星研制方与西安卫星测控中心科技人员的配合下,实践二十号卫星完成了一系列 “高难度”动作,经历7次轨道机动后,于 2020年1月4日凌晨,在3.6万公里高度的地球同步轨道成功定点。
在此期间,实践二十号还开展了一系列新技术的在轨试验验证,比如我国面积最大、展开方式最复杂太阳翼完成“一次展开和二次二维展开”动作。实践二十号卫星拥有一副巨型太阳翼,比波音737飞机的翼展还要宽上10米,其展开动作少不了“惊心动魄”。作为国内首个“绷弦式”太阳翼,机电重量比为历史最低,虽然外形巨大,但动作显得“身轻如燕”。中国航天科技集团五院实践二十号总设计师李峰介绍道。
当火箭将卫星发射入轨后,不需要太多的能源,因此太阳翼第一次展开,只展开一小部分;当卫星在太空飞行约一周后,太阳翼在3.6万公里的地球同步轨道进行二次展开。太阳翼全部展开后,面积大幅增加,带来的超强电流供给,让卫星拥有充沛体力,提供更多广播、电视、移动通信等服务。
实践二十号卫星电推进系统研制现场(图自:中国航天科技集团五院供图)
轨道机动的主角是化学推进系统,它最重要的任务就是接替运载火箭,使用高性能化学推进系统,将卫星送到地球同步轨道。后续,实践二十号卫星的电推进系统,将接过化学推进的“接力棒”,推动卫星精确“飘浮”在人们头顶上空3.6万公里高度的定点位置,化学推进系统则将作为“如果组织需要可随时顶上”的角色,“退居二线”静待召唤。
此外,实践二十号卫星将首次完成5.5G赫兹带宽Q/V频段星地通信试验,为当前静止轨道通信卫星用频空间开辟了新的领域。此外,卫星将首次开展高轨相干体制激光通信试验,相对直接探测体制,灵敏度更高、速率更快、抗干扰能力更强,最高速率达10Gbps,刷新了静止轨道激光通信速率新指标。
责编:Luffy Liu
本文综合自中国青年报、中国航天科技集团、新华社、快科技、光明日报报道