我国量子卫星在轨测试顺利 11月开始科学实验

2016年10月13日07:42  来源:人民网-科技频道
 

人民网北京10月13日电(赵竹青)我国8月发射的首颗量子科学实验卫星“墨子号”在轨测试工作进展顺利,预计于11月中旬完成全部测试,开展科学实验。

据介绍,卫星平台、有效载荷的在轨测试目前已经完成,星地链路也已经基本打通。卫星目前的状态良好。

“我们现在正在进行参数调整,争取在后续的在轨测试中寻找到最佳的工作点。”量子卫星工程首席科学家潘建伟告诉记者。

运行在距地面500公里的太阳同步轨道上的墨子号,个头并不大,仅有640公斤,肩负高速地星密钥分发、星地量子纠缠分发、星地量子隐形传态三大艰巨任务。

量子卫星所做的实验需要天地之间的密切配合。“整个系统相当于一个天地一体化的实验室。”量子卫星工程科学应用系统总师、卫星系统副总师彭承志告诉记者说,卫星上天,仅仅相当于是将建筑材料准备就位,而在轨测试就是要把这个天地一体化的实验室搭建起来。建好后,科学家们才可以利用它开展一系列的科学研究工作。

和一般的卫星不同,“天地互动”是量子卫星最难的部分。量子卫星工程常务副总师兼卫星系统总指挥王建宇将其比作“针尖对麦芒”,好比从万里高空扔硬币到地面上一个旋转的储蓄罐里。

王建宇说,虽然国际上激光通信卫星也会有同样的动作,但一个卫星同时对准两个地面站还是第一次。他解释,量子卫星需要将一对纠缠的光子同时发射到两个相距甚远的地面站。光子同时产生,也需要同时接收。这有多难?就像一个奔跑中的人,两只手分别向两个不同的方向打靶,还要同时打中。

测控系统的人曾对潘建伟说,他们从来没有见过量子卫星这么复杂、这么难控制的星。

“第一次对准我们就成功了。” 王建宇言语中透着自豪。

目前,量子卫星测试结果显示,各方面性能均大大优于设计指标。潘建伟告诉记者,这得益于研制过程中,工程和科学之间有很好的交流。

他说,“从工程的角度出发,一定是希望采用最成熟、最稳妥的方案,而科学则是力求最新、最前沿,有一定的风险和探索性。因此我们内部约定,在产品的初样研制中,各项参数尽可能做到极致。”

有多极致?王建宇告诉记者,潘建伟带领的科学团队给了他们两套指标。一套是“工程指标”,一套是“最优指标”,类似于及格线和满分。最优指标基本上是十倍于工程指标的要求。“最后我们每项指标基本上都达到了最优。累计起来,实际上的总体性能比设计要求提升了好几倍。”

由于对阳光、天气等影响比较敏感,墨子号只能在夜间工作。“我们希望未来的量子卫星能够实现全天时、全天候工作。”潘建伟透露,目前正在合作开展一些地面原理性的研究,墨子号取得的数据也会对后续的设计和优化提供帮助。

(责编:王艺锭、赵竹青)

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