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解析“张衡一号”:三头六臂拼命“消磁”

2018-02-08 06:30:44 点击: 来源: 止戈网 反馈
导读:2月2日15时51分,中国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将电磁监测试验卫星“张衡一号”发射升空,进入预定轨道。

  止戈网酒泉2月2日电 题:解析“张衡一号”:三头六臂拼命“消磁”

  止戈网小编 张素

  中国2日成功发射的首颗观测与地震活动相关电磁信息的卫星“张衡一号”什么样?小编采访相关专家进行解析。

2月2日15时51分,中国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将电磁监测试验卫星“张衡一号”发射升空,进入预定轨道。这标志中国成为世界上少数拥有在轨运行高精度地球物理场探测卫星的国家之一。 止戈网发 汪江波 摄 2月2日15时51分,中国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将电磁监测试验卫星“张衡一号”发射升空,进入预定轨道。这标志中国成为世界上少数拥有在轨运行高精度地球物理场探测卫星的国家之一。 止戈网发 汪江波 摄

  三头六臂

  卫星采用中国航天科技集团五院航天东方红卫星有限公司CAST2000平台基线开展研制,外形是1.4米长、1.4米宽、1.4米高的立方体,单太阳翼,装在有6套伸杆。

  中国航天科技集团五院“张衡一号”总指挥兼总设计师袁仕耿概括卫星是“三头六臂”。“三头”是指卫星携带有效载荷分为3类,分别用于探测电磁场、探测等离子体和探测高能粒子。

  “六臂”是指将有效载荷伸展至远离星体位置的伸展机构,“张衡一号”是国内到目前为止安装伸展机构最多的一颗卫星。它选用的两种伸杆机构,一种类似于“魔术棒”,展开后达到近5米而收拢时仅有手掌大小;另一种类似手臂,张开后可达5米。

  小编了解到,伸杆机构研制团队用3年时间攻关,多次在地面进行高低温循环试验,在轨零下100摄氏度至零上100摄氏度温度交变后,其承载的有效载荷位置变化在1至2毫米,即不大于一枚硬币厚度。

  航天东方红卫星有限公司总监周峰说,多伸杆机构卫星在轨有效应用极大突破了卫星本体尺寸对载荷探测需求的约束,他们在CAST2000平台基础上,将星上探测载荷之间的距离由不到2米延展到超过10米。

2月2日15时51分,中国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将电磁监测试验卫星“张衡一号”发射升空,进入预定轨道。这标志中国成为世界上少数拥有在轨运行高精度地球物理场探测卫星的国家之一。 止戈网发 汪江波 摄 2月2日15时51分,中国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将电磁监测试验卫星“张衡一号”发射升空,进入预定轨道。这标志中国成为世界上少数拥有在轨运行高精度地球物理场探测卫星的国家之一。 止戈网发 汪江波 摄

  消磁找磁

  “张衡一号”是国内首次将电场、磁场、等离子体、高能粒子等多种有效载荷集成在同一个卫星上。为准确获取全球空间电磁场、电磁波、电离层等离子体、高能粒子沉降等科学数据,用户要求卫星在轨磁场测量总误差不能大于1nT(纳特)。

  中国第一代磁测卫星的磁洁净度在1.5nT,德国“挑战性小卫星有效载荷”(CHAMP)卫星把这个数字控制在0.5nT以内。如今,中国“张衡一号”整星磁洁净度达到了0.33nT,打造的第二代磁洁净卫星平台对后续空间磁场探测任务具有重要意义。

  科学家是如何做到的呢?他们首先采用伸杆,把磁场探测器安装到顶部,尽可能减少磁场干扰量;其次是对整星开展严格的磁洁净控制,减少磁性材料使用量;第三是优化磁设计,并在卫星出厂前开展整星级的磁试验。

  除了拼命“消磁”,卫星也在“找磁”。袁仕耿说,卫星携带的高精度磁强计十分灵敏,它可以分辨出背景磁场五百万分之一的信号,“相当于分辩一只蚊子落在人身上产生的重量”。它的准确度优于0.5nT,相当于对一辆轿车的长度测量准确度超过一根头发。

  国际路线

  这颗卫星另有一个“洋名字”,意大利空间局局长巴蒂斯通以该国传教士利玛窦的名字为其命名,彰显其间国际合作。明清时期,利玛窦曾在中国参与绘制首张世界地图《坤舆万国全图》。

  多个国别共同支持了这颗卫星的研制。意大利空间局和奥地利空间所研制提供了相应的有效载荷,法国、俄罗斯、欧洲空间局等同行向“张衡一号”卫星科学团队提供了大量历史及在轨的电磁卫星数据,亚太空间合作组织、国际空间科学研究所、国际宇航科学院也分别立项支持相关基础科研工作。

  投我以木桃,报之以琼瑶,中国国家航天局牵头,组建了包含意大利、法国、俄罗斯、美国、日本等国共同参与的国际科学委员会。他们将建立观测数据的共享和发布机制,有效提高卫星数据应用效率和科学成果产出,加强国际交流合作,提升全球地震科学研究水平。(完

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