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乌兹别克斯坦航天技术发展与应用

2020-10-14吴燕北京空间飞行器总体设计部

国际太空 2020年9期
关键词:接收站卫星通信乌兹别克斯坦

吴燕(北京空间飞行器总体设计部)

2019年9月,乌兹别克斯坦总统签署了《乌兹别克斯坦航天发展》法令,据此成立了国家航天研究和技术局,制定了航天发展大纲并确定了2019-2020年航天发展路线图。乌兹别克斯坦Spot.uz网站对乌航天领域专家尤尼尔·加达乌林进行了专访。尤尼尔·加达乌林是乌兹别克斯坦航天专家委员会成员,曾在德国航天中心工作10年,具有丰富的航天工程经验。他指出,纳米卫星、卫星导航、地理信息系统、卫星通信是乌兹别克斯坦航天领域最有发展前景的方向。

遥感和地理信息系统是最具前景的方向

遥感和地理信息系统在农业、交通、建筑、气象、水资源管理、安全等实体经济中能够快速产生经济效益。

遥感应用在建立高附加值产品方面将起到重要作用,可解决多个领域的迫切问题。遥感产品包括精准地图、矿产资源调查、植被、牧场、水域分类、气象预测、紧急情况监测(泥石流、滑坡、洪水、火灾),战略要地监控(水坝、自然保护区、机场、部队)。

完整的系统包括遥感卫星、地面接收站和数据处理中心等。为有效获取遥感卫星数据,应建设地面接收站来协调数据处理中心的工作。地面接收站可由本国专家(如通信工程师、程序员、物理学家)来管理,接收站的服务和维修可由本国私营公司负责,而数据处理则应由物理学家、化学家、地质学家、数学家和天文学家操作。乌兹别克斯坦有数十名遥感数据处理专家,其中部分人员曾在印度遥感数据中心实习。

考虑到经济、技术和人员的实际情况,近几年建造并发射本国遥感卫星并不现实。但接收和处理其他国家的卫星数据,可以在短时间内利用遥感数据中心开展大规模工作,获取有价值的结论并在几年内收回投资成本。

卫星通信可通过租用他国转发器来实现

乌兹别克斯坦山地面积占比约30%,沙漠占比约50%,地面数据传输网的有效利用变得极为困难。卫星通信有助于解决乌兹别克斯坦国内偏远地区和难以接近目标(石油平台、测量站、安保目标)之间的数据传输。

从航天技术角度来看,可以制定两种方案:建造自己的通信卫星或租用其他国家卫星通信运营商的卫星转发器。目前,乌兹别克斯坦通过本国力量建造大规模的航天器在经济、技术和人才储备上不具备条件,而大型卫星发射和部署在短期内也无法获得投资回报。通过租用其他国家运营商的覆盖本国领土的转发器在经济上是可行的。

同时,乌兹别克斯坦在塔什干国家技术大学航空航天系基础上,研发小卫星及纳米卫星技术,开展卫星通信领域人才教育。

卫星导航应用领域更为广泛

卫星导航在乌兹别克斯坦各个领域得到广泛应用:导航、制图、大地测量、移动通信、航空、运输。

交通监测。卫星监测将极大简化交通工具移动监控,合理安排运输服务企业的工作流程。通过卫星监测,可以避免司机偏离预定路线的情况,并且可跟踪每个交通工具的状态,快速应对任意紧急情况。

测绘、地质、危险路段监测。借助GPS可制成详细地图和任意复杂度的地形图,记录土地和物体坐标的准确界限。还可以对大陆板块移动进行观测,由此来预测地震、滑坡、泥石流和雪崩等。

气象。气象站之间可传输气候数据,并且将其与地理位置相关联。

教育。考虑到卫星导航技术能够带来巨大效用,应在大学里开设相关专业,并积极开展卫星导航对其他领域的创新工作。

空间研究可推动基础科学研究迈上新台阶

乌兹别克斯坦应适当发展空间研究,并制定长期科学计划,与有潜力且能够发挥主导作用的国外合作伙伴合作。

乌兹别克斯坦科学院天文研究所具有一定的空间研究能力。目前,主要以马依达纳克天文台观测数据为基础开展研究。天文台的大气条件质量高且地理位置优越——它位于距离萨玛尔干120km的帕米尔-阿赖山脉西脉,海拔2700m。

乌兹别克斯坦马依达纳克天文台

除了大学和科研院所的天文研究,还可以适当地分阶段开展纳米卫星有效载荷的研究。例如用于测绘的高分辨率望远镜、研究近地空间和宇宙射线以及微流星体流、宇宙辐射、大气层、磁层、电离层密度的辐射计和光谱仪。

纳米卫星可为建造本国卫星助力

在纳米卫星研制方面无需进行大规模的改革。但长远来看,应设立几个教研室或专业,教授以下学科:航空动力学、电子学、能源、机电学、遥感、卫星通信、导航系统、轨道力学、大气物理、飞行器系统、地面接收站、机器人技术、航天方案控制、航天法等。

此外,还考虑进行如下举措:①定期邀请欧洲、俄罗斯和美国航天机构专家和大学教授进行经验交流;②积极支持火箭模型小组和瓦西多夫国际航空航天学校,发展航天专长,向学生们普及航天知识,安排本国专家赴德国、法国、英国和俄罗斯航空航天技术大学实习;③推动并支持大学生研制纳米卫星,一方面加强理论基础,另一方面为建造本国卫星助力。

大学生研制纳米卫星可将乌兹别克斯坦技术教育提高到一个新的水平。参考发展中航天国家的经验,在航天教育、合作对象和技术转让方面需要持续较高的投入。

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