我國首顆探日衛星有哪些黑科技

我國首顆探日衛星有哪些黑科技，此次成功發射的“羲和號”衛星，是一顆太陽探測科學技術試驗衛星，運行於距離地面517公里的太陽同步軌道，我國首顆探日衛星有哪些黑科技。

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“羲和”探日！10月14日，搭載着我國首顆太陽探測科學技術試驗衛星“羲和號”的長征二號丁火箭，在太原衛星發射中心成功發射，我國正式步入“探日”時代。

“羲和號”由中國航天科技集團八院抓總研製。14日，在滬召開的第九屆航天技術創新國際會議上，中國航天科技集團八院科技委常務副主任陳杰詳細介紹了衛星上的“黑科技”。

“雙超”衛星平臺

據陳杰介紹，“羲和號”整星重量510千克，運行於軌道高度爲517公里的晨昏太陽同步軌道。衛星主要科學載荷爲太陽空間望遠鏡，將在國際首次實現空間太陽Hα波段的光譜成像探測。通過對該譜線的數據分析，可獲得太陽爆發時的大氣溫度、速度等物理量的變化，研究太陽爆發的動力學過程和物理機制。

爲確保太陽空間望遠鏡在太空平穩、精確觀測，“羲和號”採用了全新構型。太陽空間望遠鏡被安裝在專門的載荷艙中，載荷艙與平臺艙間採用了“動靜隔離非接觸”總體設計新方法，完全進行物理隔離，以阻斷平臺艙微振動傳遞路徑。

“羲和號”首次在軌應用磁浮控制，採用高精度、大帶寬、自身無干擾的“磁浮作動器”，作爲載荷艙的執行機構，從而使載荷艙超高指向精度、超高穩定度控制的性能得以實現。通過“載荷艙主動控制、平臺艙從動控制”新方法，使衛星實現姿態指向精度、姿態穩定度，比國內現有能力提升1-2個數量級。

由於太陽空間望遠鏡設計了很多觀測方式，有時需要對太陽進行平場定標，即需要控制衛星姿態依次指向太陽圓盤的九個不同區域；有時需要控制衛星姿態對太陽進行連續的擺掃觀測；有時需要對衛星進行暗場定標，即控制衛星姿態指向空間特定區域；而在兩艙解鎖時，還需要平臺艙跟隨載荷艙實現相對姿態控制。針對這些不同需求，平臺艙也設計了5種不同的指向模式，可及時響應和切換。

陳杰表示，作爲我國新一代衛星平臺，超高指向精度、超高穩定性的“雙超”衛星平臺，可大幅提升我國衛星平臺的指向精度與穩定度，達到國際先進水平。未來，“雙超”衛星平臺技術還將在高分辨率對地詳查、大比例尺立體測繪、太陽立體探測、系外行星發現等新一代航天任務中進行廣泛推廣應用。

無線能源傳輸

作爲我國首位太陽專屬“攝像師”，“羲和號”載荷艙和平臺艙完全物理隔離，確保了載荷艙不受衛星平臺擾動的影響，具備了完美的“防抖”功能，但問題也隨之而來。

載荷艙和平臺艙處於非接觸狀態，傳統的供電方式無法滿足能源傳輸需求。衛星在軌運行過程中，如何解決載荷艙的能源獲取問題？又該怎樣實現整星的能源分配呢？

八院811所研製團隊深入研究國內外相關先進技術，提出“磁感應耦合式”無線能量傳輸技術，首次在衛星上實現大功率、高可靠、高效無線能源傳輸技術的應用；首次將能源採集、能源儲存、能源控制管理及二次配電實現了智能化和一體化設計。從能量輸入到輸出，整個鏈路的綜合轉換效率達到80%以上；在磁場耦合部分，磁傳輸效率更是達到了95%以上，實現了高效低熱耗的能量傳輸。

空間激光通信

由於“羲和號”的載荷艙和平臺艙之間完全隔離，也無法通過電纜傳輸能源和信息。爲此，衛星採用激光通信和微波通信兩種“互爲備份”的無線通信方式，在兩艙之間架起了5G高速通信通道。

“羲和號”上還有一位“新面孔”——艙間高速激光通信單機。該設備由八院802所激光中心團隊研製，負責艙間數據傳輸任務，這也是國內首個接入衛星平臺的艙間無纜化激光數傳設備，按計劃將在軌工作三年。

“羲和號”將對太陽進行高分辨率的光譜成像，屆時會產生巨大的科學數據。激光通信子系統具備高速的激光傳輸接口，可以提高科學載荷數據傳輸速率，將星內數傳帶寬大大提高，爲載荷的高清成像數據積累提供了有效保障。

此外，八院電子所負責的綜合電子分系統平臺艙管理單元和載荷艙14臺產品，爲整星提供對地測控、數傳及星務管理等功能，也是“羲和號”上不可或缺的“黑科技”。

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記者從國家航天局獲悉，14日18時51分，我國在太原衛星發射中心採用長征二號丁運載火箭，成功發射首顆太陽探測科學技術試驗衛星“羲和號”。

該星將有力提高我國在太陽物理領域研究能力，對我國空間科學探測及衛星技術發展具有重要意義。此次成功發射的“羲和號”衛星，實現了我國太陽探測 零的突破，標誌着我國正式步入空間“探日”時代。

此次成功發射的“羲和號”衛星，是一顆太陽探測科學技術試驗衛星，運行於距離地面517公里的太陽同步軌道，在這個軌道上，衛星能夠24小時連續的對太陽進行觀測。“羲和號”衛星將實現國際首次太陽Hα波段光譜成像的空間探測，填補太陽爆發源區高質量觀測數據的空白。

國家航天局高分辨率對地觀測重大專項工程總設計師 趙堅：太陽Hα譜線是太陽爆發時響應最強的一個色球譜線，此前，只能在地球上進行探測，因受大氣干擾，探測數據不連貫不穩定。現在我們能通過“羲和號”衛星對太陽的Hα譜線進行探測，對其進行高分辨率成像，對於研究太陽的`結構、對於研究太陽活動的機理具有特別重大的科學意義。

“羲和號”衛星在軌運行期間，將觀測太陽耀斑和日冕活動，探究太陽爆發的動態特性和觸發機制，還將研究太陽低層大氣動力學過程，爲解決“太陽爆發由裏及表能量傳輸全過程物理模型”等科學問題提供重要支撐。

國家航天局高分辨率對地觀測重大專項工程總設計師 趙堅：“羲和”號衛星在軌開展的相關試驗，也是國際上第一次在太空進行Hα譜線研究，有望獲得國際影響力的科學產出，將顯著提高我國在太陽探測領域的國際影響力。

我國已制定“羲和”和“夸父”兩個太陽探測計劃

太陽爲地球帶來了光明與能量，我們人類也在通過各種方式對其進行觀測和研究。此次發射的“羲和號”衛星，實現了我國空間太陽探測的破冰之旅。

據瞭解，我國後續的空間“探日”規劃也正在推進實施。我國目前已經制定了“羲和”和“夸父”兩個太陽探測計劃。

太陽對地球演化和人類文明發展的作用不可或缺。同時，太陽對地球的影響也是無所不在，主要體現在太陽爆發產生大量帶電高能粒子，對地球電磁環境造成嚴重破壞，其中尤以太陽黑子、耀斑和日冕活動對地球電磁環境影響最爲顯著。探測和研究太陽活動，提出應對措施，可以降低或規避對地球的不利影響。

國家航天局高分辨率對地觀測重大專項工程總設計師 趙堅：太陽的活動具有周期性，大約是11年一個週期，2021年至2022年是人類有紀錄以來第25個太陽活動週期的開始，新一輪太陽探測的熱潮將形成。我國作爲一個航天大國，在太陽探測領域開展具有創新意義的探測活動，十分必要，在太陽探測領域我們不能缺席。

據瞭解，我國目前已經制定了“羲和”和“夸父”兩個太陽探測計劃。此次發射的“羲和號”衛星實現了我國空間太陽探測破冰之旅。而計劃於明年發射的“夸父號”則是一顆先進的太陽天文臺衛星，將對太陽進行科學觀測。此外，我國後續太陽探測發展計劃也正在論證中。

國家航天局高分辨率對地觀測重大專項工程總設計師 趙堅：科學家們希望按照在黃道面內多視角探測，還有大傾角得太陽極區的探測以及對太陽進行抵近觀測，按照這“三步走”實施，由易到難，逐步深入，進一步擴大我們對太陽的瞭解，確定太陽活動的規律，掌握相關的機理，預報太陽空間天氣，造福人類。