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东五平台科技创新:让“东方红”永亮星海

2020-01-13 10:05诚信在线_诚信在线官网编辑:诚信在线人气:


  从实践二十号卫星看东五平台科技创新——

  让“东方红”永亮星海

  几天前,我国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。这颗由中国航天科技集团有限公司五院(中国空间技术研究院)抓总研制的卫星,是我国自主研发的新一代大型地球同步轨道卫星平台——东方红五号卫星公用平台首飞试验星。成功定点标志着东五平台验证取得重大突破,同时意味着我国正跻身国际一流通信卫星俱乐部。

  通信卫星广泛应用于国际、国内或区域通信、海事通信、电视广播等领域。1970年4月,东方红一号卫星的发射成功,振奋了中华民族的信心。50年来,航天五院人树立了“要研制出中国自己的通信卫星”的坚定信念,踏上了追赶世界先进水平的征程。  

  “与我国现役主力产品东三、东四平台相比,东五平台重量、功率、在轨寿命等关键性能指标上又有了跨越式提升,将填补我国大型卫星平台型谱的空白,可满足未来20年的大容量卫星应用需求。”航天五院总工程师、实践二十号卫星总指挥、东五平台总指挥周志成院士表示。实践二十号卫星有哪些亮点,技术上又有哪些创新?记者采访了航天五院相关专家,解读东五平台背后的故事。

  实践二十号太空展“绝活儿”

  实践二十号卫星自2019年12月27日发射成功后,短短几天内完成一系列“高难度”动作,并开展一系列新技术在轨试验验证,取得了重要试验成果。其中,最抢眼的动作莫过于太阳翼展开——我国面积最大、展开方式最复杂太阳翼完成了“一次展开和二次二维展开”动作。

  记者注意到,与通常高轨卫星的“一”字形太阳翼不同,实践二十号的太阳翼展开是“十”字形。

  资料显示,这副巨型太阳翼比波音737飞机的翼展还要宽上10米。作为国内首个“绷弦式”太阳翼,它的机电部分重量比由以往型号的1:1下降至1:2,虽然外形巨大,动作却“身轻如燕”。

  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。全部展开后,太阳翼面积大大增加,就能带来源源不断的超强电流供给,提供更多服务。

  很多人把太阳翼比作卫星的“翅膀”,不过它的作用不是用来飞行,而是为卫星提供能源。实践二十号卫星的太阳翼虽然不能像翅膀一样上下挥舞,但能低速转动,保证始终朝向太阳,从而最大限度地获取太阳能。而带动太阳翼转动的则是一个“小关节”——太阳翼驱动机构。

  别看太阳翼驱动机构个头娇小,却是一个耐冷耐热耐冲击的“大力士”,它能轻轻松松承受巨型太阳翼展开带来的冲击载荷,驱动百来斤的质量转动也不在话下。

  “目前卫星已完成转移轨道变轨工作。”航天五院实践二十号卫星总设计师李峰介绍,东五平台首飞取得成功,这对提升新技术成熟度、促进新技术应用、进一步推动我国航天技术发展具有重要意义。

  多项试验为国际或国内首次

  “以‘实践’命名卫星,就是对该星所承担的探索意义的最好诠释。”实践二十号卫星总指挥周志成介绍,实践二十号卫星重达8吨,是目前我国研制的发射重量最重的卫星,也是目前中国技术含金量最高的通信卫星。卫星首要任务是验证东五平台的技术稳定性,由于搭载了十多项国际领先的“前沿性、战略性”技术验证载荷,也兼具新技术验证的使命。

  以Q/V频段通信为代表的甚高通量通信载荷、激光通信、深冷回路……这些技术验证载荷中,多项为国际或国内首次。

  以五院514所承担的我国首次标准太阳电池空间标定试验为例,这使我国成为继美国之后,第二个具备空间太阳电池卫星搭载标定能力的国家。

  据介绍,实践二十号卫星将首次完成5.5GHz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;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。

  航天五院有关专家表示,实践二十号卫星定点成功后还将开展实用化的在轨测试工作,进一步验证东五平台各项关键技术。面对广阔的需求,服务于国家“宽带中国”战略,中国也将依托东五平台,研制若干颗100G至1T容量的通信卫星,覆盖“一带一路”沿线国家及周边地区。

  东五平台满足未来20年需求

(来源:诚信在线官网)

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