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“翱翔一号”卫星在美升空

刘建平 郑真 孙海华
2017年05月15日07:48 | 来源:中国青年报
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原标题:“翱翔一号”卫星在美升空

  作为欧盟QB50计划首批发射入轨的28颗卫星之一,西北工业大学自主研制的“翱翔一号”立方星,于日前(美国当地时间4月18日11点11分)搭载宇宙神5运载火箭(Atlas5)/天鹅座货运飞船,在美国佛罗里达州的卡纳维拉尔角空军基地成功发射升空。

  这28颗卫星随天鹅座货运飞船完成与国际空间站的交会对接,通过国际空间站在轨释放。这颗由西工大自主研制的2U立方星“翱翔一号”卫星,将成为首颗通过国际空间站释放的中国卫星。

  同时,这也是西工大翱翔系列微小卫星实现1年内连续3次成功发射。此次随QB50计划发射的“翱翔一号”卫星,是在西工大“研究生创新计划”的支持下、由航天学院周军教授带领青年教师和研究生研制。

  该卫星上搭载的是离子与中性粒子质谱仪,用于开展低热层大气成分探测。

  2011年1月,由世界五大洲23个国家与地区参与的“QB50计划”正式启动。这一计划由西北工业大学与比利时冯·卡门流体力学研究所、欧洲航天局、德国宇航中心、美国斯坦福大学、英国萨瑞大学、英国穆拉德空间实验室、荷兰代尔夫特理工大学等共同发起。

  这项被列入欧盟第七框架协议的旗舰项目,受到欧盟乃至全世界的关注。目前,该计划已成为世界上参与国家最多的航天项目。

  低热层大气是指距地面90~360公里的大气层。QB50计划目前采用36颗立方星组成星座,由国际空间站释放部署在距离地面400公里高的轨道上。除此次发射的28颗立方星,其余8颗立方星将稍后通过运载火箭直接发射入轨。

  这些卫星用一两年时间在大气阻力作用下,从400公里逐渐衰减至90公里,最终进入大气层烧毁。在此过程中,共同对人类尚未深入涉足的低热层大气的中性粒子、带电离子组成与分布、阻力参数、大气温度、磁场等进行长时间多点在轨测量,并开展卫星再入大气层过程的相关研究。这是人类首次开展对低热层大气的全面探测,具有重要的科学意义。

  “世界上第一批立方星发射于2003年。”团队负责人周军教授告诉记者。

  以功能区分,卫星分两部分:一部分是直观看到的卫星,称为“卫星平台”或“卫星总体”;另一部分是装在卫星平台上,实现不同功能的载荷。普通的卫星设计,均遵循“总体服从载荷”原则,卫星的大小、内部构造等完全取决于载荷,这种情况下,不同功能的卫星大小、形状、构造是完全不同的。

  与之不同,立方星则是国际上广泛用于大学开展航天科学研究与教育的一种微纳卫星,其设计理念为“载荷服从总体”。设计和制造都实行标准化,包括外形设计、内部构造以及配件接口、卡槽等均采用国际通用标准。标准的立方星采用1U架构,即体积为10cm×10cm×10cm。在此基础上,可根据需求进行升级、扩增为“2U” “3U”,甚至更大。

  由于设计制造标准的统一,立方星更有利于卫星在国际上的流通与合作使用。其发射与制作成本一般在数百万元人民币以内,远远低于动辄数亿乃至数十亿元的大卫星成本。

  据悉,“翱翔一号”内部使用的计算机、磁力矩器、飞轮、电源系统等关键部组件均为自主研制。

  在推进QB50计划实施过程中,西工大在微小卫星领域取得了长足发展:

  去年4月24日,陕西省首个高校卫星测控地面站在西工大建成投入使用;6月25日,西工大自主研制世界首颗12U立方星“翱翔之星”于海南文昌成功发射;今年1月9日:西工大与航天科工集团联合研制的2U立方星“行云试验一号” 卫星于酒泉卫星发射中心成功发射。

  自西工大研制成功世界首颗12U立方星之后,国际上也开始了12U立方星的研制,采用的标准正是西工大标准。

(责编:赵英梓、林露)

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