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在啧啧称奇的同时记录下点滴习得的知识——微小卫星研发基地学习笔记
[2021-09-27 13:45:17]

 

在啧啧称奇的同时记录下点滴习得的知识

——微小卫星研发基地学习笔记

    这次参访中科院微小卫星创新研究院生产总装车间和科普基地的过程中,第6小组的几位同学根据老师的安排实现和在整个参观过程中,录下了老师的讲解和参观中向老师询问得到的知识。下面是徐丽佳、戴含星、杨慧雅几位同学的学习笔记。刊发在这里一方面是方便更多学员回味当天参观的所得,另一方面也是表扬这几位学员认真学习的精神。

    一、微小卫星的介绍

    重量在1000千克以下的人造卫星统称为“微小卫星”。微小卫星具有低成本、短周期的特点,以往监管压力较小时,部分卫星在没有携带任何离轨装置也可入轨,它们往往会成为太空垃圾。随着监管政策的出台,微小卫星被强制要求安装离轨装置才可入轨,卫星强制脱轨后,大部分会在掉入大气层的过程中燃烧殆尽,也有少数高轨卫星会被推到更高的轨道,逐渐远离地球。

    二、微小卫星的研制

    卫星的研制过程需要经历4个阶段:1.结构件,主要考核卫星结构布局及力学性能的合理性;2.电性件,用于一些带有电子性能的设备的综合测试;3.初样件,将结构件与电性件进行合并使之能够进行卫星测验作业,通过各项试验的初样件可具备发射使用的条件,甚至作为正样件的备份;4.正样件,即最终投入使用的卫星。

    三、卫星参观举例

    ◆中法天文卫星SVOM
    中法天文卫星SVOM是中法两国合作的伽玛暴探测任务,由中国国家航天局(CNSA)和法国国家空间研究中心(CNES)批准立项,中国科学院负责总体研制,可用于探测伽玛射线暴,从而研究宇宙的起源,拟于2024年发射。作为国际合作的航天工程,该项工程的推进既需要突破技术方面的难题,又需要适应中法两国的地域时间差异。
    ◆全球二氧化碳监测科学实验卫星
    用于动态监测全球二氧化碳的浓度分布,响应国家“碳达峰”和“碳中和”战略。卫星统计的数据可向国际社会证明中国在监测二氧化碳浓度、控制碳排放取得的实际成效以及应对全球气候问题的决心。
    ◆暗物质粒子探测卫星
    暗物质是理论上提出的可能存在于宇宙中的一种不可见、不发光、不发出电磁波的物质,“悟空”是目前世界上观测能段范围最宽、能量分辨率最优的暗物质粒子探测卫星。
    ◆达芬奇救援修复卫星
    特点是精细化操作,可用于救援、修复卫星工作,达芬奇卫星是基于人工智能的空间维修技术验证双星系统,主要验证自主导航、抵近绕飞、近距离悬停、自主对接、故障诊断、在轨装配等关键技术。

    四、有关微小卫星的延伸知识

    ◆“星衣”
    人们通常看到的在卫星的表面,有一层“金箔”或“银箔”包裹,这是为了让卫星适应太空的极端环境,增加卫星的使用寿命。外太空由于没有介质的存在,热量传递并不能通过我们在地球上常见的热传导方式来进行。在外太空唯一能够传递热量的方式是电磁辐射,这导致卫星可能处于极端高温或者极端低温,这样的温差足以损坏任何人造航天器,所以要给它们穿上“星衣”。
    ◆太阳能帆板
     我们在卫星上能看到延伸出来的帆板,它能吸收太阳能,将太阳能转化成电能,供卫星作业使用。
    ◆卫星电磁试验
    卫星电磁试验室中布满不同大小棱锥型的吸波材料,它能够吸收不同波长的电磁波,实验室中模拟宇宙中大量的电磁波信号,保证卫星对电磁干扰能力的适应性。

    五、总结

    卫星是天上的眼睛,它既可以对地面进行照相、侦察,调查资源,监测地球气候和污染等,又可以携带科学研究设备捕捉宇宙中物质发出的波,探索宇宙起源的秘密。
    卫星也是一个复杂的系统,一颗卫星从研发到正式投入使用再到离轨烧毁,前后历经数十年的时间。其中涉及燃料推进、温度控制、抗电磁干扰、动态监测等关键技术,在研发阶段需要通过反复的测试确保卫星在适应太空环境的同时完成任务,助推人类科学研究。
    卫星研发作为我国航天事业的重要战略,凝聚了几代科研人员的智慧,代表了中国科学技术的进步,最终提升了中国在国际上的综合国力和地位。

 

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