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【转载】解放军青年团队用普通元件造出世界首颗单板纳星  

2012-07-27 10:32:35|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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解放军青年团队用普通元件造出世界首颗单板纳星

“天拓一号”:纳星遨游太空

本报记者 王握文 特约通讯员 刘 俊

浩瀚宇宙,茫茫太空,它显得如此微小:重量不足10千克,体积只相当于普通手提箱。这个卫星家族中的“小不点”,就是国防科大航天科学与工程学院自主设计研制的我国首颗单板纳星——“天拓一号”。它的研制成功与在轨科学试验,为我国微小卫星新技术探索和后续研究发展奠定了基础。

自主创新,打响单板纳星攻坚战

这是一个激动人心的时刻——

5月10日15时06分,我国首颗单板纳星“天拓一号”在太原卫星发射中心发射升空,准确进入预定轨道。

科研人员告诉记者:“天拓一号”是我国第一颗将核心功能部件集成在单块电路板上的新概念纳星,也称单板纳星。

进入新世纪,卫星的研制加速向低成本、批量化、可存储的微小卫星方向发展。面对航天领域的严峻挑战,国防科大航天科学与工程学院不甘落后,积极开展微小卫星及相关技术研究,建立起全国第一个“纳星研究生创新基地”,形成了一支以中青年科研骨干为核心、在读研究生为主体的微小卫星攻关团队,通过超前谋划与预先研究,相继突破了一系列关键技术。

2010年9月,“天拓一号”微小卫星被批准立项,一场向航天领域新技术探索与攻关的攻坚战由此打响。

微小卫星,关键在于“小”,但“麻雀虽小,五脏俱全。”怎样才能让“天拓一号”小下来呢?最核心的问题在于体系结构。传统大卫星研制,各单机组件往往使用金属盒单独封装,相互之间通过电缆连接,但微小卫星研制显然不能“照葫芦画瓢”,必须自主创新,走高度集成化之路。

在近两年夜以继日的探索和攻关中,科研人员将许多“不可能”变成了“可能”。

他们通过综合电子一体化设计和机电热一体化设计,最终实现了将电源控制、星务管理、姿态确定与控制和测控数传等核心功能部件全部集成在单块电路板上,在国际上首次提出并实现了单板纳星体系结构,大大降低了整星结构质量,提高了功能密度和技术性能,走出了一条新概念、新技术、低成本的创新发展之路。

设计研制世界上首颗单板纳星,没有任何资料可供借鉴,技术难度大,要求高。为了确保“天拓一号”顺利遨游太空,科研人员对关键部件、关键环节都严格把关。

卫星弹射分离试验是一个十分关键的环节,科研人员反复进行了300多次非火工弹射分离试验、6次带火工品弹射分离试验,直至排除隐患。最终,实现了卫星的完美发射。

在轨实验,为“神九”保驾护航

6月18日,国家交通部救捞局给国防科大发来感谢信,感谢“天拓一号”为神舟九号飞船应急搜救提供的实时信息服务和技术支持。

“天拓一号”助力神九,关键在于它拥有星载AIS系统(船舶自动识别系统)。该系统能快速完成大范围海域内船舶位置、航向、航速等信息的侦收,实现了对我国现有岸基AIS系统的有效补充。“天拓一号”是我国首次开展星载AIS系统侦收试验。

飞船应急搜救是载人航天发射时为确保航天员生命安全必不可少的应急措施。前苏联和美国在首次进行载人发射时,都动用了上百架飞机和数十万人组成应急搜救队伍,美国甚至动用了两艘航母。

在神舟九号飞船发射前后,我国科研人员每天24小时从“天拓一号”接收应急搜救海域进行AIS报文侦收,并及时将侦收的AIS数据传送给有关部门,确保提供迅速、及时、准确的应急安全保障。

据统计,“天拓一号”星载AIS系统开展在轨试验期内,共侦收了4万余条AIS报文,并绘出我国第一张全球船舶AIS海图。6月初,有关部门专门召开了“天拓一号”AIS数据推介会,向全国相关单位推荐和发布了“天拓一号”星载AIS侦收数据。从此,我国AIS发展及数据应用拥有了一个新平台。

此外,“天拓一号”还开展了一系列空间科学试验。据介绍,传统大卫星一般采用宇航级元器件,虽然性能优良,但费用高昂。“天拓一号”的元器件90%以上为工业级元器件,大大降低了整星费用,为降低卫星研制成本探索出一条新路

集智攻关,再攀世界科技新高峰

“天拓一号”从正式立项到今年5月发射升空,只用了短短1年9个月时间,创造了我国新型卫星研制周期的新纪录,而创造这一奇迹的是一支平均年龄还不到30岁的年轻团队

如此神奇的速度、如此年轻的队伍,看似不可思议,其实有迹可循。

新世纪新阶段,该院紧贴航天技术发展前沿,不断调整优化学科结构,逐步建设形成涉及7个一级学科、16个二级学科的航天学科群,先后建设了“本科生无人飞行器创新基地”和“纳星研究生创新基地”,形成了航天器结构、控制、星务、测控等分系统的设计与实验平台,实现了人才与成果双丰收。

在“天拓一号”研制中,他们充分发挥领军人物的主导作用和团队的集体智慧,群策群力,集智攻关,先后突破一体化设计、核心功能部件集成、体系结构验证、空间环境探测试验、光学成像试验以及星载AIS搭载试验等一系列核心关键技术。

如今,随着“天拓一号”成功遨游太空,这支年轻的纳星科研团队已成为我国航天领域新的生力军。他们,在向着世界新的航天科技高峰奋力攀登。

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