與太陽“並肩” 探測衛星也是“工作狂”
來源:科普時報
作者:史詩
發布時間:2023-12-08
瀏覽次數:1271

12月5日7時33分,我國在酒泉衛星發射中心成功發射穀神星一號遙九運載火箭,順利將搭載的天雁16星、星池一號A星送入預定軌道,發射任務獲得圓滿成功。這是國內(nei) 民營火箭公司首次成功實施晨昏軌道發射任務,也是穀神星一號係列商業(ye) 運載火箭第10次成功發射。

“此次,我們(men) 順利將2顆衛星送入500千米的晨昏軌道,與(yu) 普通發射相比,技術實現上並無不同。”星河動力航天創始人、穀神星一號研發總監劉百奇告訴科普時報記者。


晨昏軌道上的衛星“豎著跑”


晨昏軌道是一種特殊的太陽同步軌道,衛星過赤道時,地麵時間分別是大約早上6點或者晚上6點,恰好也是當地日出和日落的時候。軌道麵和地球晨昏線始終近似重合,衛星幾乎可以永沐陽光,以得到充足且持續的能源供給。

所謂太陽同步軌道,並不是繞太陽飛行,而是圍繞地球運行。“太陽同步軌道一般是南北方向偏西一點,和地球赤道幾乎垂直,衛星軌道麵沿赤道進動的角速度與(yu) 地球公轉的角速度保持一致,即每天自西向東(dong) 轉動0.9856度,始終與(yu) 太陽保持相對固定的取向。”國際宇航聯空間運輸委員會(hui) 副主席楊宇光進一步解釋稱,處於(yu) 太陽同步軌道的衛星可在每天同一時間飛過同一地點。衛星絕大多數太陽同步軌道的傾(qing) 角都是90多度,衛星差不多是“豎著跑”的。


晨昏軌道並非隻有一條


工作在晨昏軌道上的衛星不會(hui) 被地球的陰影長時間連續遮擋。因此,衛星能夠獲得對太陽幾乎不間斷的觀測機會(hui) 。楊宇光表示,我國暗物質粒子探測衛星“悟空號”和太陽探測衛星“誇父一號”都運行在近圓形的晨昏太陽同步軌道上。

“悟空號”和“誇父一號”會(hui) 互相幹擾嗎?對此,楊宇光說,晨昏軌道並非一條軌道,不同高度的太陽同步軌道,軌道傾(qing) 角不同;不同的降交點地方時(衛星由北向南運行時,其軌道麵所在的大圓與(yu) 赤道麵形成交點的時間)代表不同的軌道麵,而即使在同一軌道,也可以處在不同位置,衛星之間不會(hui) 相互影響。

“在進行任務規劃時,科學家會(hui) 根據探測衛星的科學和應用目標、任務資源的限製,合理選擇太陽觀測衛星的工作軌道。將衛星發射到晨昏軌道給衛星設計提供了極大的好處。”楊宇光解釋說,一方麵,可以給衛星備上更小的蓄電池,減輕壓力;另一方麵,太陽光線總是從(cong) 同一個(ge) 方向照射過來,衛星的熱控設計也更為(wei) 便捷,一麵隔熱一麵散熱。


晨昏軌道上的“工作狂”


處在晨昏軌道上的衛星幾乎可以不分晝夜、全年無休地工作,堪稱“工作狂”。

此次升空的天雁16星為(wei) 氣象環境探測衛星,由耕宇牧星(北京)空間科技有限公司抓總研製,衛星搭載微波輻射計和激光通信載荷,主要用於(yu) 開展微波輻射計多模式不間斷遙感探測和激光通信,可以全天時全天候獲取大氣溫度和濕度垂直分布探測資料,並實現小時級的全球覆蓋,能夠為(wei) 數值天氣預報提供及時準確的大氣初始場信息。天雁16星還提升了對台風、暴雨災害性天氣的預警能力,滿足數值天氣預報資料同化的需求,也將為(wei) 氣候和氣候變化提供可靠的衛星觀測數據集。

星池一號A星是由橢圓時空科技有限公司自主研製的又一顆即時廣域綜合感知衛星,具有響應式敏捷成像、在軌智能處理、星載在軌互標定等特點,是“星池計劃”中的重要一環。

“星池計劃”是由一百餘(yu) 顆智能衛星構成的綜合感知衛星星座,預計在2027年完成整體(ti) 建設。星座建成後,可為(wei) 電力、石油基礎設施智能巡檢,期貨大數據、雙碳、應急減災、生態環境監測等領域,提供標準化數據產(chan) 品及應用服務,為(wei) 智慧地球的建設提供高價(jia) 值的數據底座支撐。


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