新華社上海5月9日電 題:“高分五號”成功發射 “上海制造”再攀新高

新華社記者張建松

9日凌晨,長征四號丙運載火箭成功發射高分五號衛星。衛星和運載火箭均由中國航天科技集團有限公司上海航天技術研究院研制生產,在我國航天領域,“上海制造”再攀新高。

5月9日2時28分,我國在太原衛星發射中心用長征四號丙運載火箭成功發射高分五號衛星。高分五號衛星是世界首顆實現對大氣和陸地綜合觀測的全譜段高光譜衛星,也是我國高分專項中一顆重要的科研衛星。它填補了國產衛星無法有效探測區域大氣污染氣體的空白,可滿足環境綜合監測等方面的迫切需求,是我國實現高光譜分辨率對地觀測能力的重要標志。新華社記者 金立旺 攝

為建設美麗中國增添“慧眼”

地球上不同物質都有自己獨特的光譜特征,光譜就像人的“指紋”,是用以識別和分析不同物體的一種重要“身份證”。高分五號衛星是世界首顆實現對大氣和陸地綜合觀測的全譜段高光譜衛星。

據高分五號衛星總設計師孫允珠介紹,一般多光譜衛星有幾個到幾十個探測通道,高分五號衛星搭載了6臺全新研制的有效載荷,包括2臺先進的高光譜/多光譜陸地觀測載荷和4臺先進的大氣類觀測載荷,光譜分辨率國內最高,實現了從紫外至長波紅外全譜段的高光譜觀測。

其中,可見短波紅外高光譜相機,可見光譜段光譜分辨率達到5納米,不僅可以監測飲用水源地污染,通過高光譜成像精確地識別內陸水體綠藻、黃藻等藻類的生長變化情況,還能在高光譜礦物識別、礦產資源調查、地質環境調查與監測、農作物估產等方面發揮重要作用。

大氣主要溫室氣體監測儀,可獲取二氧化碳、甲烷等大氣溫室氣體的高光譜數據,用于對區域大氣環境監測以及全球溫室氣體“旅行圖”等進行分析,為氣候變化研究及環境外交提供基礎數據。

大氣痕量氣體差分吸收光譜儀,則是我國第一臺用于二氧化硫、二氧化氮、臭氧等全球污染氣體探測的高光譜有效載荷。其天底觀測角度達114度,就像是一個廣角鏡,在705公里的高空,不但一天就可以覆蓋全球,還能實現定量監測大氣中含量極少的二氧化硫等污染氣體的分布、變化和輸運過程。

“先進的有效載荷讓高分五號衛星擁有環境監測和國土資源勘探的火眼金睛,為建設美麗中國增添了一雙慧眼?！睂O允珠說,“高分五號還是一位‘全能選手’,是目前國內探測手段最多的光學遙感衛星,工作模式多達26種,幾乎涵蓋了目前光學遙感衛星所有的工作模式?！?/p>

長四丙火箭新增北斗導航

在我國長征火箭大家族中,承擔高分五號衛星發射任務的長征四號丙火箭是一個成熟的老型號。型號雖老,創新發展的腳步從未停止。

據長征四號系列火箭總設計師汪軼俊介紹,此次火箭共有8項技術狀態更改,涉及總體、箭體結構、姿控發動機、控制系統、遙測系統、外安系統等多個分系統。其中,首次采用了高空風減載技術,首次搭載了新的組合導航系統。

“高空風”是火箭的重要威脅。利用高空風減載技術,可以減小側風引起的附加載荷,提高火箭對風場的適應能力。與以往不同,此次火箭在原有組合導航系統的基礎上,還搭載了一套上海航天技術研究院自主研制的組合導航系統。該系統在GPS、格洛納斯雙模基礎上,新增了北斗導航模式。

高分五號衛星的成功發射,是長征系列運載火箭的第274次發射,也是長征四號丙火箭一個多月來在兩個基地第3次圓滿完成發射任務。汪軼俊說:“我們的發射隊伍很年輕,大家都有一個共同的信念,那就是要將成功進行到底!”

孜孜以求的上海航天人

“箭指蒼穹逐夢浩瀚宇宙,星耀華夏建設美麗中國。”在太原衛星發射中心,張貼在高分五號衛星試驗隊生活區大廳的這句話,是上海航天高分五號衛星研制團隊十年來孜孜以求的心聲。從2008年開始衛星背景論證,到2018年成功發射,這支團隊一次又一次攻堅克難,完成了一次又一次趕考,把我國高光譜衛星研制提升到一個新的高度。

高分五號衛星在705公里的太陽同步軌道,每天都要經歷近15次高低溫變化和空間輻照影響,這對衛星使用壽命是一個極大的考驗。為此,研制團隊整整花了一年時間,重新論證并改進、優化原先的設計方案,從元器件和線纜,從電源到活動部件,從載荷到平臺,一一進行梳理,哪怕是一個元器件都要尋根究底。同時,針對探測器、制冷機、光學薄膜、活動部件等壽命薄弱環節,開展了75項試驗驗證工作,突破多項關鍵技術。

高分五號衛星設計壽命8年,屬于一顆“長壽衛星”。為了驗證數傳分系統的核心部件長壽命和高可靠性,團隊成員做了8萬次讀寫試驗。這相當于衛星在軌使用16年,結果發現沒有一個壞區。在軌期間,衛星天線每天要進行大角度的擺動,也是對使用壽命考驗最大的部件之一。衛星在軌運行期間,將總共擺動6萬多次。在地面上,團隊成員完成了8萬次擺動驗證試驗,確保萬無一失。