“４＋４”星座邁出第一步

9月6日上午12點(diǎn)16分，當(dāng)長二丙SMA火箭上面級(jí)最終完成B星釋放動(dòng)作后，環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報(bào)星座總工程師郭寶柱在太原衛(wèi)星發(fā)射中心指揮大廳連聲叫好，這位60多歲的專家此時(shí)高興得像個(gè)孩子。

郭寶柱在衛(wèi)星發(fā)射中心的指揮大廳告訴記者，環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報(bào)小衛(wèi)星A、B星的成功發(fā)射，標(biāo)志著我國環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報(bào)星座正式開始組建，我國專業(yè)化環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報(bào)天基系統(tǒng)建設(shè)邁出了關(guān)鍵的一步。

針對(duì)我國地理環(huán)境復(fù)雜、災(zāi)害頻發(fā)的特點(diǎn)，專家們當(dāng)初在論證構(gòu)建環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報(bào)天基系統(tǒng)時(shí)，提出了“4+4”星座的概念，即通過發(fā)射4顆光學(xué)小衛(wèi)星和4顆合成孔徑雷達(dá)小衛(wèi)星，實(shí)現(xiàn)對(duì)我國及世界范圍內(nèi)環(huán)境和災(zāi)害全天候、短重復(fù)周期的有效監(jiān)測預(yù)報(bào)。

在這個(gè)星座中，根據(jù)裝載的有效載荷，每顆衛(wèi)星都承擔(dān)了重要的任務(wù)，綜合監(jiān)測效果可以覆蓋絕大多數(shù)類型的環(huán)境和災(zāi)害地區(qū)。特別是在重大災(zāi)害面前，“4+4”星座的監(jiān)測預(yù)報(bào)綜合能力將得到充分發(fā)揮，可以排除氣候、天氣等條件的干擾，每天兩次有效監(jiān)測災(zāi)區(qū)災(zāi)情。

郭寶柱認(rèn)為，“雖然除了即將發(fā)射的C星外，環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報(bào)(4+4)星座的后續(xù)衛(wèi)星還沒有得到國家的批復(fù)立項(xiàng)，但是我相信在未來幾年中，該星座將會(huì)盡快組建完成。”

星座中的每顆衛(wèi)星設(shè)計(jì)了3年左右的壽命，但按照專家們的設(shè)想，可隨時(shí)為星座進(jìn)行補(bǔ)網(wǎng)發(fā)射，以新衛(wèi)星替代壽命到期的衛(wèi)星。同時(shí)，“4+4”星座還可以建成開放的國際環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報(bào)天基系統(tǒng)，吸納其他國家的環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測衛(wèi)星加入其中，并由此進(jìn)一步提高星座的時(shí)間分辨率。

在本次發(fā)射的兩顆衛(wèi)星中，A星是我國參與亞太多邊合作多任務(wù)小衛(wèi)星組織的首顆衛(wèi)星，上面搭載了一臺(tái)泰國Ka通信轉(zhuǎn)發(fā)器。衛(wèi)星發(fā)射時(shí)，該組織的多個(gè)成員國的航天專家現(xiàn)場觀摩了衛(wèi)星發(fā)射全過程。據(jù)介紹，環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報(bào)星座在滿足我國環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報(bào)需求的同時(shí)，也可以為亞太地區(qū)提供相關(guān)服務(wù)，提高整個(gè)區(qū)域的環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報(bào)能力。

作為星座的首發(fā)星，環(huán)境減災(zāi)雙星的研制工作完全是“白手起家”。但是，令科研人員感到欣慰的是，雖然研制過程很辛苦，但這兩顆星確立了環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報(bào)星座技術(shù)水平的高起點(diǎn)，為后續(xù)星的研制奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

據(jù)衛(wèi)星總指揮兼總設(shè)計(jì)師白照廣介紹，A、B星在現(xiàn)有技術(shù)狀態(tài)下最大限度地升級(jí)了CAST968小衛(wèi)星平臺(tái)，使該衛(wèi)星平臺(tái)在軌壽命由2年延長至3年以上。“這使我國小衛(wèi)星平臺(tái)研制工作向前邁進(jìn)了一大步，除了可為用戶提供更穩(wěn)定的服務(wù)外，還積累了小衛(wèi)星平臺(tái)延長使用壽命的諸多經(jīng)驗(yàn)。”白照廣說，不斷延長壽命將是該衛(wèi)星平臺(tái)繼續(xù)追求的重要目標(biāo)。

兩顆衛(wèi)星中，A星的主要載荷為兩臺(tái)寬覆蓋多光譜CCD相機(jī)和一臺(tái)超光譜成像儀。B星上也有兩臺(tái)寬覆蓋多光譜CCD相機(jī)，另外還有一臺(tái)紅外相機(jī)。這6臺(tái)主要載荷設(shè)備，全部是針對(duì)衛(wèi)星監(jiān)測環(huán)境和災(zāi)害時(shí)對(duì)空間分辨率和時(shí)間分辨率的苛刻要求而研制的新產(chǎn)品，部分產(chǎn)品達(dá)到了世界先進(jìn)水平。

尤其是A星上攜帶的超光譜成像儀，覆蓋了115個(gè)光譜段，最低光譜分辨率小于3納米，能精確監(jiān)測到環(huán)境和災(zāi)害的變化。寬覆蓋多光譜CCD相機(jī)兼顧空間和時(shí)間上的觀測需求，具有30米的分辨率和兩天一個(gè)周期的觀測能力。另外，B星上的紅外相機(jī)采用了機(jī)械制冷方式，把其地表監(jiān)測溫度提高到500K(約227℃)，是目前我國監(jiān)測地面溫度及火災(zāi)最有效的遙感衛(wèi)星制冷技術(shù)。

為了更加有效地對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行在軌控制，A、B星增強(qiáng)了軟件維護(hù)能力，每顆星上的8臺(tái)設(shè)備可以通過地面遙測遙控手段分別注入一套維護(hù)軟件。另外，衛(wèi)星研制人員還開發(fā)了新型太陽帆板驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其重量只有6千克。

據(jù)白照廣介紹，A、B星上的多臺(tái)設(shè)備體現(xiàn)了我國衛(wèi)星有效載荷研制的新方向，豐富了我國衛(wèi)星產(chǎn)品的研制思路。