航天短讯
2022-02-21赵迎龙,赵宏校
长征二号丁运载火箭取得今年我国宇航发射首胜
长征二号丁运载火箭
据《中国航天报》2022年1月17日报道,当天10时35分,长征二号丁运载火箭在太原卫星发射中心发射升空,将试验十三号卫星送入预定轨道,发射任务取得圆满成功,我国宇航发射任务2022年的首战告捷。试验十三号卫星主要用于开展空间环境探测及相关技术试验。执行本次任务的长征二号丁运载火箭由上海航天技术研究院研制,是一型常温液体二级运载火箭,具备不同轨道要求单星、多星发射能力。该火箭被誉为“金牌火箭”,具有高可靠、高安全、低成本、短周期发射等特点。
资源三号01卫星在轨运行十周年
资源三号01卫星
资源三号01卫星于2012年1月9日在太原卫星发射中心成功发射,是我国第一颗民用高分辨率光学立体测绘卫星,填补了我国民用自主立体测绘卫星的空白。卫星的成功研制、发展和应用,实现了我国1∶5万测图从依赖国外卫星到使用国产卫星的根本性变革,使我国一举成为国际上少数几个掌握成套卫星测绘技术的国家之一,具有开创性和里程碑意义。资源三号卫星至今已在轨运行10周年,超期服役5年,卫星影像在国土测绘、资源调查与监测、防灾减灾、农林水利、生态环境、城市规划与建设、交通等领域发挥了重要作用,为自然资源管理和我国经济社会相关领域提供了长期稳定的高精度自主卫星数据源和基础性数据保障,累计创造的经济价值超过30亿元。近年来随着资源三号02星、资源三号03星相继成功发射,组成了我国首个民用立体测绘卫星星座,实现了三星组网业务化运行,重访周期更短,三维立体测量优势进一步发挥,为我国逐步构建1∶5万~1∶1万比例尺光学立体测绘卫星星座提供了重要实践基础和宝贵经验,也见证了自然资源陆地卫星观测体系与应用的发展与壮大。
詹姆斯-韦伯太空望远镜抵达最终目的地
阿里安-5火箭携带JWST进入太空想象图
2022年1月25日凌晨,经历了一个月的太空航行后,人类历史上最大最昂贵的詹姆斯-韦伯太空望远镜(JWST),终于抵达距离地球150万千米的第二拉格朗日点(L2)。
JWST于2021年12月25日搭载阿里安-5运载火箭发射升空,其携带了18面六边形主镜,展开后组成一面直径6.5 m的镀金铍质反射镜,总面积达到25.4 m2,目前,望远镜已到达预定位置并成功展开。
JWST定位第二拉格朗日点(L2),一方面因为L2点是一个特殊的空间重力稳定点,在L2点上,太阳、地球和月球的联合引力起到平衡作用,可以用最少的燃料保持航天器的位置固定。按照设计,望远镜最低工作时间为5年,理想状态下能达到10年,由于望远镜发射入轨时轨道精确,前往L2点时修正较小,没有消耗过多燃料,NASA预估望远镜能够工作20年。另一方面在L2上,太阳、地球与月球在同一侧,JWST通过携带的5张隔热罩,可以屏蔽以上天体带来的红外干扰。这5张网球场大小的菱形聚酰亚胺隔热罩,每张隔热罩厚度与人类的头发直径相近,离太阳最近的层厚0.05 mm,其他层厚0.025 mm。为提高薄膜的反射率,以将更多热量反射出去,隔热罩的正反面均附有一层厚度为100 nm的铝,离太阳最近的两层还掺杂了硅。
每层隔热罩均可以阻挡约90%的热量,5张协同工作可以使隔热罩两侧的温度差达到约300 ℃,为望远镜主要结构提供-223 ℃以下的工作温度。
5个拉格朗日点位示意图
JWST的5张菱形隔热罩展开后示意
JWST的18面六边形镀金铍镜组成的主镜
隔热罩工作原理示意图
JWST将为人类解开更多宇宙奥秘
在经过近6个月的调试后,JWST将化身成一部时光机器,观测到130亿光年外宇宙第一批天体的形成和演化,揭示宇宙久远的历史。另外,其还可以通过观测遥远的原始星系,以确定星系是如何演化的,这对研究太阳系如何形成与演化有着建设性意义。JWST还能观测到低能量的褐矮星、年轻的原恒星,为人类揭示一个由不可见的恒星和行星组成的隐秘宇宙。对系外行星的探索甚至有助于揭开地球上生命起源的疑团。
猎鹰-9火箭执行一箭105星发射任务
据SpaceX爱好者网站2022年1月14日报道,北京时间1月13日,SpaceX公司成功发射了Transporter-3任务,本次任务共计发射了105颗来自世界各地的小卫星,发射费用仅为5000美元/kg。自从Transporter-1任务以来,SpaceX公司已经发射了323颗太空拼车小卫星,且今年年底再发射一次。本次发射的猎鹰-9火箭第一级火箭B1058已是第10次飞行,并且成功进行了陆地回收。B1058仅仅启用19个月就完成了10次发射和回收,累计发射了约540颗卫星,并将超过120 t的载荷运往地球轨道,可谓是战绩卓著。其最早发射了载人“龙”飞船任务前往“国际空间站”,之后又执行了两次“龙”飞船补给任务,以及一次韩国地球静止轨道卫星的商业发射任务,另外还发射了约290颗“星链”卫星。
猎鹰-9火箭完成第24次“国际空间站”补给任务
发射现场
据SpaceX爱好者网站2021年12月21日报道,当天,SpaceX公司成功发射了第24次“国际空间站”货运补给任务,本次发射使用了全新的猎鹰-9火箭的第一级火箭B1069,并进行了回收。此外,这也是SpaceX公司猎鹰系列火箭的第100次成功回收,在这100次成功的可回收轨道级发射中,包含了1枚发射过11次的第一级火箭B1051,1枚发射过10次的第一级火箭B1049,以及2枚发射过9次的第一级火箭B1060、B1058。证明了猎鹰-9火箭的可重复性。
神舟十三号航天员完成手控遥操作交会对接试验
对接画面
据《中国航天报》2022年1月12日报道,8日,神舟十三号航天员乘组在地面研制人员的密切协同下,在空间站核心舱内采取手控遥操作方式,圆满完成了天舟二号货运飞船与空间站组合体交会对接试验,试验用时约2 h。试验过程中,货运飞船从核心舱节点舱前向端口分离,航天员控制货运飞船撤离至预定停泊点。短暂停泊后,转入平移靠拢段,控制货运飞船与空间站组合体精准完成前向交会对接。此次试验是首次由航天员在轨利用手控遥操作设备控制货运飞船与空间站进行交会对接,初步验证了手控遥操作系统的功能、性能以及天地间协同工作程序的合理性。
空间站机械臂转位货运飞船试验取得圆满成功
据《中国航天报》2022年1月7日报道,6日,经过约47 min的跨系统密切协同,空间站机械臂转位货运飞船试验取得圆满成功,这是我国首次利用空间站机械臂操作大型在轨飞行器进行转位试验。1月6日凌晨,机械臂成功捕获天舟二号货运飞船。6时12分转位试验开始,天舟二号货运飞船与“天和”核心舱解锁分离后,在机械臂拖动下以核心舱节点舱球心为圆心进行平面转位;之后,反向操作,直至货运飞船与核心舱重新对接并完成锁紧。此次试验初步检验了利用机械臂操作空间站舱段转位的可行性和有效性,验证了空间站舱段转位技术和机械臂大负载操控技术,为后续空间站在轨组装建造积累了经验。
转位试验
天问一号传回视觉大片
天问一号环绕器与火星
据《中国航天报》2022年1月5日报道,1日,国家航天局发布了我国首次火星探测任务天问一号探测器从遥远火星传回的一组精美图像,向全国人民报告天问一号平安,并致以节日问候。本组图像包含环绕器与火星合影、环绕器局部特写、火星北极冰盖、祝融号火星车拍摄火面地貌等内容。
通信技术试验卫星九号发射
据报道,2021年12月30日0时43分,由中国空间技术研究院抓总研制的通信技术试验卫星九号搭载长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心成功发射,随后,卫星顺利进入预定轨道,太阳翼顺利展开,任务获得圆满成功。通信技术试验卫星九号是一颗地球静止轨道通信技术试验卫星,主要用于开展多频段、高速率卫星通信技术验证。这也是中国空间技术研究院2021年抓总研制并成功发射的第51颗航天器。至此,中国空间技术研究院2021年发射任务圆满收官,用51星全胜的满堂红,为建党百年交出漂亮的答卷。
神舟十三号航天员乘组完成第二次出舱任务
宇宙神-5火箭
据《中国航天报》2021年12月29日报道,27日零时55分,经过约6 h的出舱活动,神舟十三号航天员乘组圆满完成第二次出舱全部既定任务,航天员翟志刚、叶光富安全返回“天和”核心舱,出舱活动取得圆满成功。此次是空间站阶段中国航天员第四次出舱。本次任务中,航天员翟志刚、叶光富进行舱外作业,协同开展空间站舱外全景相机C抬升、携物转移验证等操作,驻守舱内的航天员王亚平配合地面操控机械臂,支持两名出舱航天员开展舱外作业。航天员抬升的舱外全景相机C位于空间站大柱段,叶光富首次登上空间站机械臂,搭乘机械臂转移到作业点,翟志刚通过扶手自主爬行至作业点。此次任务是将全景相机C抬升300多毫米,全景相机C主要用于观察航天器表面作业任务和太阳翼的情况,本次相机抬升高度较高,相机抬升任务将由机械臂上的航天员承担,旁边的航天员主要起观察和提醒作用。此前,神舟十二号航天员乘组已完成舱外全景相机A和全景相机D的抬升工作。据了解,4个全景相机分布在“天和”核心舱的不同位置,每次出舱时,航天员给全景相机安装上延伸支架,相机拍摄视野和拍摄感官都将得到大幅提升。据悉,实施舱外作业正在成为空间站阶段飞行任务的工作常态。未来,中国航天员将开展次数更多、更为复杂的出舱活动,为空间站建造顺利完成及稳定运营提供有力支持。
天绘-4卫星成功发射
研制团队合影
据中国航天科技集团有限公司网站2021年12月29日报道,当天19时13分,长征二号丁运载火箭在酒泉卫星发射中心发射升空,成功将天绘-4卫星送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。卫星由中国空间技术研究院抓总研制,主要用于开展科学试验研究、国土资源普查、地理信息测绘等任务。本次发射的长征二号丁运载火箭首次采用“低冲击、高精度、无污染”双星侧挂分配器,确保全方位满足卫星要求。分配器除了要实现常规的可靠连接、安全分离功能,还多了10余项关键指标,且每项指标都有超高的精度要求。
资源一号02E卫星发射
5米光学卫星02星示意图
据中国航天科技集团有限公司网站2021年12月26日报道,当天,由中国空间技术研究院遥感卫星总体部抓总研制的资源一号02E卫星和航天东方红卫星有限公司抓总研制的一零一中学科普小卫星在太原卫星发射中心由长征四号丙运载火箭成功发射。资源一号02E星将与2019年发射的资源一号02D星组网运行,构成我国中分宽幅卫星和高光谱业务卫星观测星座。资源一号02E卫星是资源一号系列第9颗卫星,将开展自然资源监测任务,持续提供全色、多光谱、高光谱卫星影像,并与资源一号02D星组网运行,构成我国中分宽幅卫星和高光谱业务卫星观测星座。与资源一号02D星相比,该星工作寿命长,卫星平台机动能力和数据下行能力更高。卫星的主要任务是满足土地资源监管、矿山开发监测、地质灾害监测、地质隐患调查、产能监测等主体业务的应用需求,为用户提供及时、可靠、稳定的中等分辨率、大幅宽、定量化卫星图像产品。一零一中学科普小卫星主要为青少年提供航天科普和教育实践平台,实现辅助地理教学、科学技术试验和校园文化建设等功能。
试验十二号卫星01星、02星成功发射
发射现场
据光明网2021年12月23日报道,当天18时12分,长征七号改运载火箭在海南文昌卫星发射基地发射升空,将试验十二号卫星01星、02星送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。试验十二号卫星01星、02星由中国空间技术研究院抓总研制,主要用于空间环境探测及相关技术试验。
天链二号02星成功发射
据报道,2021年12月14日0时09分,长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心发射升空,将天链二号02星送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。天链二号02星是我国第二代数据中继卫星系统的首颗装备星,卫星成功发射标志着我国向新一代中继卫星系统组网迈出了重要一步,并将进一步提升我国天基测控与数据中继的能力。卫星由中国空间技术研究院通信与导航卫星总体部抓总研制,将为载人航天器、遥感气象等中低轨卫星、运载火箭以及其它非航天器用户提供测控和数据中继服务。卫星采用东方红四号卫星公用平台研制,和天链二号01星相比,02星在充分继承01星技术状态的同时,服务多用户能力增强,可满足更多用户同时接入的需求;同时该卫星可工作在不同轨位,具有较强的轨道适应能力,提升了卫星在轨的机动性和灵活性;该卫星单机国产化率显著提升,研制周期大幅缩短,验证了天链二号卫星具备快速研制与装备的能力,为后续二代中继多星快速在轨组网提供了支撑,加快了我国天基测控与传输网络建设的步伐。