羲和号|“羲和”探日!细数我国首颗探日卫星“黑科技”

采访人员张建松
“羲和”探日!10月14日 , 搭载着我国首颗太阳探测科学技术试验卫星“羲和号”的长征二号丁火箭 , 在太原卫星发射中心成功发射 , 我国正式步入“探日”时代 。
“羲和号”由中国航天科技集团八院抓总研制 。 14日 , 在沪召开的第九届航天技术创新国际会议上 , 中国航天科技集团八院科技委常务副主任陈杰详细介绍了卫星上的“黑科技” 。
“双超”卫星平台
据陈杰介绍 , “羲和号”整星重量510千克 , 运行于轨道高度为517公里的晨昏太阳同步轨道 。 卫星主要科学载荷为太阳空间望远镜 , 将在国际首次实现空间太阳Hα波段的光谱成像探测 。 通过对该谱线的数据分析 , 可获得太阳爆发时的大气温度、速度等物理量的变化 , 研究太阳爆发的动力学过程和物理机制 。
为确保太阳空间望远镜在太空平稳、精确观测 , “羲和号”采用了全新构型 。 太阳空间望远镜被安装在专门的载荷舱中 , 载荷舱与平台舱间采用了“动静隔离非接触”总体设计新方法 , 完全进行物理隔离 , 以阻断平台舱微振动传递路径 。
“羲和号”首次在轨应用磁浮控制 , 采用高精度、大带宽、自身无干扰的“磁浮作动器” , 作为载荷舱的执行机构 , 从而使载荷舱超高指向精度、超高稳定度控制的性能得以实现 。 通过“载荷舱主动控制、平台舱从动控制”新方法 , 使卫星实现姿态指向精度、姿态稳定度 , 比国内现有能力提升1-2个数量级 。
由于太阳空间望远镜设计了很多观测方式 , 有时需要对太阳进行平场定标 , 即需要控制卫星姿态依次指向太阳圆盘的九个不同区域;有时需要控制卫星姿态对太阳进行连续的摆扫观测;有时需要对卫星进行暗场定标 , 即控制卫星姿态指向空间特定区域;而在两舱解锁时 , 还需要平台舱跟随载荷舱实现相对姿态控制 。 针对这些不同需求 , 平台舱也设计了5种不同的指向模式 , 可及时响应和切换 。
陈杰表示 , 作为我国新一代卫星平台 , 超高指向精度、超高稳定性的“双超”卫星平台 , 可大幅提升我国卫星平台的指向精度与稳定度 , 达到国际先进水平 。 未来 , “双超”卫星平台技术还将在高分辨率对地详查、大比例尺立体测绘、太阳立体探测、系外行星发现等新一代航天任务中进行广泛推广应用 。
无线能源传输
作为我国首位太阳专属“摄像师” , “羲和号”载荷舱和平台舱完全物理隔离 , 确保了载荷舱不受卫星平台扰动的影响 , 具备了完美的“防抖”功能 , 但问题也随之而来 。
载荷舱和平台舱处于非接触状态 , 传统的供电方式无法满足能源传输需求 。 卫星在轨运行过程中 , 如何解决载荷舱的能源获取问题?又该怎样实现整星的能源分配呢?

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