泰伯網(wǎng)訊 “首張?zhí)蘸嫌皝砝?大家期待已久的我和十一郎合影終于來啦,昨天,伴隨小衛(wèi)星被釋放之后,它傳回來了第一張照片。”
“上方的是我,下面是@神舟十一號。兩位師父在小衛(wèi)星釋放后用手中的攝像機(jī)也記錄下來了它的樣子,下面的藍(lán)天白云就是地球。”
——@天宮二號微博
這是這兩天,在網(wǎng)絡(luò)社交媒體上備受人們關(guān)注的兩句話。隨之而來的即是由中國科學(xué)院研制、隨天宮二號空間實驗室發(fā)射入軌的一顆伴隨衛(wèi)星的成功釋放。在歷經(jīng)40天在軌貯存后,它帶回了天宮二號空間實驗室與神舟十一號飛船組合體的首批清晰合影。
天宮二號伴隨衛(wèi)星拍攝的組合體紅外圖像
在釋放的過程中,航天員景海鵬、陳冬利利用手持?jǐn)z像機(jī)從艙內(nèi)拍攝到伴隨衛(wèi)星從天宮二號下方百米之外略過的“身影”。
天宮二號伴隨衛(wèi)星可見光相機(jī)拍攝組合體
而就在昨天,這顆伴隨小衛(wèi)星又回傳了一批更為清晰的圖像。
“從圖像上這個距離來說,伴隨衛(wèi)星能看到的細(xì)節(jié)大概是1cm的分辨率。這將我們艙外的一些儀器、設(shè)備都展示得非常清楚,甚至包括我們航天員給伴隨衛(wèi)星拍照所在的窗口位置,我們也能在圖片上十分清楚得看到。”載人航天工程空間應(yīng)用系統(tǒng)總體主任設(shè)計師鐘紅恩如此對外介紹。
伴星二號,像小護(hù)士一樣的存在
身材尺寸相當(dāng)于一臺打印機(jī)的大小,重量約為47公斤。天宮二號的這顆伴隨小衛(wèi)星叫做“伴星二號”。
其實在衛(wèi)星界,它來頭不大,列為微小衛(wèi)星。不過伴星二號麻雀雖小,五臟俱全。據(jù)了解,它搭載了高分辨率、全畫幅可見光相機(jī),堪稱天宮二號和神舟飛船的“自拍神器”,將在空間繞飛試驗過程中對“天宮二號”與神舟十一號組合體進(jìn)行高分辨率成像。
“伴星二號裝載了兩臺相機(jī),一臺是可見光相機(jī),一臺是紅外相機(jī)。前者像我們平時的數(shù)碼相機(jī),其像素高達(dá)2500萬,而紅外相機(jī)則能看到成像區(qū)域表面的熱分布,這樣就能了解畫面中哪些地方有溫度異常,這對我們做科學(xué)的監(jiān)測判斷非常有幫助。”用中科院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院伴星型號總師兼總指揮陳宏宇的話來說,伴隨小衛(wèi)星就像小護(hù)士一樣,對大型航天器的監(jiān)視、故障監(jiān)測都有很大作用。
更智能的一點是,伴星二號可以通過太陽光來獲取能量,同時,靠復(fù)雜的機(jī)械運動來調(diào)整自己的姿態(tài)和飛行軌跡。有評論稱,這樣的微小衛(wèi)星正在成為中國航天技術(shù)突破的新方向。
當(dāng)然,不止如此,伴隨衛(wèi)星還具備全天時的空間觀測能力,可監(jiān)測空間碎片等對空間站造成潛在危險的空間目標(biāo),可作為主航天器的安全輔助工具,對主航天器進(jìn)行工作狀態(tài)的監(jiān)測和安全方位。此外,航天員出艙活動、空間飛行器交會對接等都能提供直接的技術(shù)支持。
“通過這次的圖像回傳,我們驗證了相機(jī)的功能、性能都能滿足要求。并且,表現(xiàn)非常好,那么下一次它要從神舟飛船和空間實驗室的組合體的上方飛過,再對組合體成一次像。這樣,到時候大家都可以看到組合體成像的背景就是地球了。”載人航天工程空間應(yīng)用系統(tǒng)總體主任設(shè)計師鐘紅恩如是說。
根據(jù)介紹,本月底,伴星二號還將通過多次軌道控制,再次靠近天宮二號和神舟飛船組合體,并飛躍組合體上空,進(jìn)行成像觀測的第二次拍攝任務(wù)。
我國是第二個掌握伴隨衛(wèi)星技術(shù)的國家
早在20世紀(jì)90年代,美國就開始研制微小衛(wèi)星作為“伴隨衛(wèi)星”,當(dāng)時的目的就是為了對空間站和航天飛機(jī)進(jìn)行外部檢查:
1990年5月,美國“偵察兵”火箭,一次發(fā)射了2顆各重6.8千克的“多路通信衛(wèi)星”;
1997年11月,一顆名為“AERCam”的原型衛(wèi)星,在哥倫比亞號航天飛機(jī)的飛行中進(jìn)行了首次試驗。
在此基礎(chǔ)上,美國又開始研制新一代“伴隨衛(wèi)星”,名為“迷你AERCam”。
而中國呢?我國是第二個掌握伴隨衛(wèi)星技術(shù)的國家。
早在2008年,神舟七號載人飛船就發(fā)射了伴隨衛(wèi)星,這是我國首次進(jìn)行的在軌拍攝大型航天器的試驗,當(dāng)時使用的相機(jī)像素為130萬。
當(dāng)然,我國也曾發(fā)射過多顆微小衛(wèi)星,比如,由哈爾濱工業(yè)大學(xué)研制的200公斤級試驗衛(wèi)星一號、試驗衛(wèi)星三號,分別在2004年、2009年成功發(fā)射,開啟國內(nèi)高校研制小衛(wèi)星的先河。
當(dāng)時,神舟7號的伴隨衛(wèi)星伴飛小衛(wèi)星由中科院上海微小衛(wèi)星工程中心研制,采用了兩艙結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計,用輕型鎂合金材料作為主結(jié)構(gòu)框架,整星重量不超過40公斤。它在4×8公里的橢圓軌道上環(huán)繞飛船軌道艙飛行,相機(jī)攜有廣角和長焦兩個鏡頭,能夠捕捉4米至2公里內(nèi)的清晰圖像。
此后,我國還曾發(fā)射過多顆微小衛(wèi)星。其中,由哈爾濱工業(yè)大學(xué)研制的200公斤級試驗衛(wèi)星一號和試驗衛(wèi)星三號已分別于2004年和2009年成功發(fā)射,開啟了國內(nèi)高校研制小衛(wèi)星的先河。清華大學(xué)研制的鈉星一號和浙江大學(xué)研制的皮星一號也都獲得了成功。(文|泰伯網(wǎng) 歐陽雯)
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