长征11号成功发射 中国火箭首次采用海上发射技术

2019-06-05 14:48:44  澎湃新闻网  

原标题:中国火箭掌握发射“新姿势”!长征十一号完成海射首秀

6月5日12时06分01秒,CZ-11WEY号运载火箭在我国黄海海域实施发射,将捕风一号A/B星等7颗卫星送入约600公里高度的圆轨道,宣告我国运载火箭首次海上发射技术试验圆满成功。

科技日报记者从中国航天科技集团一院了解到,固体运载火箭海上发射技术试验于2019年获得国防科工局的正式立项,采用长征十一号固体运载火箭实施首次试验。海上发射技术试验系统由运载火箭系统、海上发射平台、测控通信系统和卫星系统四部分组成,可实现离港后一周内完成发射。

本次飞行试验在国内首次采用“航天+海工”技术融合,突破海上发射稳定性、安全性、可靠性等关键技术,全面验证了海上发射试验流程,为我国快速进入空间提供了新的发射模式。

陆地那么大,干嘛要去海上飞?

通常,人们很难将火箭发射与大海联系到一起。而一院长十一火箭副总指挥金鑫表示,与陆地常规发射相比,海上发射运载火箭具有显著优势。

落区安全是内陆发射任务设计中必须考虑的重要因素。发射前夕,需要对火箭助推器、一级和整流罩等分离体的实际落区进行人口疏散,确保地面人身安全。同时,落区的选择不仅制约发射轨道设计,也可能影响火箭的运载能力。而通过海上航行,可以远离人口稠密地区,灵活选择发射点和落区,解决安全问题。

在临近赤道的地方发射卫星,不仅能节省卫星调姿变轨的燃料,还能最大限度地利用地球自转为火箭省力。但即使是我国最靠南的文昌卫星发射中心,位置也在北纬19度。在海上发射,则可以填补我国0至19度倾角卫星发射能力的空白,满足各种倾角卫星的发射需求,还能服务于一带一路国家,有效助推中国航天走出国门。

此外,海上发射可充分利用我国丰富的民用船舶资、港口资源、测控资源,社会资源深度参与,实现航天技术与海洋工程的有效融合,带动社会经济高质量发展。

海上发射难度大

海上发射好处多,难度也大。一院长十一火箭副总设计师管洪仁介绍,本次任务具有技术新、环境新、流程新、模式新特点,成功的背后离不开技术能力和管理能力的提升。

管洪仁说,相比陆基发射台,起伏波动的海上平台给发射带来了新的技术考验,为此任务团队采用了一种特殊的瞄准技术和动态条件下的发射技术,来应对发射新环境。

在常规发射任务中,火箭的控制和监测信号通过有线通信系统传输,而在海射任务中,只能通过无线传输形式来实现,因此“CZ-11WEY”也成为国内首枚采用无线测发控技术实施发射的火箭。

以往火箭的飞行安全控制需要地面人员监测和控制,本次任务则是由火箭自身根据飞行情况,实时自主判断,这是我国火箭首次实现自主安全控制。

此外,过去长十一火箭都是分几个部分运往陆基靶场,在靶场完成组装、测试,而本次任务没有专用火箭测试厂房,全箭对接、卫星对接以及测试工作只能前移至总装厂完成,由此带来了全新的技术流程和运输模式。这是长征运载火箭首次以箭星组合体形式整体出厂,由总装厂经铁路、公路运输至港口,到达港口后仅用2、3天测试准备随即登船,航行到指定海域后可随时发射。这套工作流程相比以往不仅大幅缩短,而且全程不可逆,是对组织管理和质量管控的严峻挑战。

5月30日,CZ-11 WEY号起竖演练(航天科技集团一院供图)

5月30日,CZ-11WEY号起竖演练(航天科技集团一院供图)

链接:我国首次海射运送的7名乘客都是谁?

捕风一号A、B卫星:

这2颗卫星由中国航天科技集团五院航天东方红卫星有限公司抓总研制。“风无形无影,捕风一号就是通过‘捉’海面上的导航反射信号这个‘影’来‘捕’海面风场这个‘风’,实现监测海面风场的目的。”该卫星总设计师白照广说。

目前,通过卫星观测海面风场的方式主要有两种,一是通过卫星云图来测,但这种方式测的是云顶风,而对海面风场的测量存在一定误差;二是通过卫星载荷如散射计主动向海面发射微波信号来测,但这种方式下卫星重量较大,且只能测每秒50米以内的海风,若应用于准实时监测海面风场的星座建设,代价很大。

随着全球卫星导航系统的发展成熟,利用导航反射信号对反射面的物理特性和参数进行反演,成为了各国新的研究热点。白照广介绍说,导航卫星L波段具有良好的大气穿透性,能够全天时“捕风捉影”,实现对海面风场的信息探测,并可通过多星组网监测,实现对极端台风天气的精准预报。

作为我国首次海上发射的主要“乘客”,捕风一号A、B卫星将实现我国卫星导航信号探测海面风场零的突破,对我国台风预警、防灾减灾具有重要意义。

捕风一号卫星试验队(航天科技集团五院供图)

捕风一号卫星试验队(航天科技集团五院供图)

“天象”试验双星:

5G实现后,通信技术下一步发展是什么?我国科学家打算把基站搬到卫星上,和地面网连在一起,让网络无处不在,通讯随处可行。

此次“天象”试验1星、2星成功发射,标志着“科技创新2030——重大项目”天地一体化信息网络建设取得实质性进展。

2颗卫星由中国电科牵头研制。是我国首个实现传输组网、星间测量、导航增强、对地遥感等功能的综合性低轨卫星,是未来低轨道星座系统建设的最简网络模型。卫星搭载了国内首个基于软件定义网络的天基路由器,将在国内首次实现基于低轨星间链路的组网传输,构建基于软件重构功能的开放式验证平台。

天象卫星项目总设计师、中国电科54所副总工程师孙晨华介绍,“天地一体化信息网”重大项目采用“天基组网、天地互联、全球服务”的思路,将建设天基骨干网、低轨接入网、和地基节点网,其中低轨接入网规划60颗综合型和60颗宽带星,采用星间链路和星间路由技术,实现极少数地面关口站支持下的全球无缝窄带和宽带机动服务。

“吉林一号”高分03A星:

这是由长光卫星技术有限公司自主研发的新一代光学遥感卫星。

该星充分继承了吉林一号卫星成熟单机以及技术基础,通过采用轻量化结构设计、高度集成电子学系统、高分辨率超轻量化低成本相机等创新技术,在572公里轨道高度下,可实现了整星分辨率优于1.1米、幅宽优于18公里的技术指标,而卫星重量低于40千克,具有低成本、低功耗、低重量、高分辨的特点。卫星入轨后,将与此前发射的12颗吉林一号卫星组网,为政府、行业以及“一带一路”沿线用户提供更加丰富的遥感数据和产品服务。

吉林一号卫星星座具有高时间、空间、光谱分辨率,能够以推扫、凝视、条带拼接、大倾角侧摆、立体、微光及惯性空间成像方式获取地面及空间静态、动态目标信息,已为10余个国家、20多个行业、200余家单位提供了多种类型的遥感信息服务。

“吉林一号”高分03A星(长光卫星技术有限公司供图)

“吉林一号”高分03A星(长光卫星技术有限公司供图)

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