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航天科技集团成功实施风云二号H星太空漂移任务
发表时间:2018-08-17 09:20来源:国资委网站 字体:[][][] [打印] [关闭]

    7月28日9时30分,风云二号H星经过10天漂移后,最终成功定点于东经79度上空。经线穿过中国新疆喀什地区,卫星定点于此,可最大限度地将视域扩展到“一带一路”沿线。

  今年6月发射成功的风云二号H星是风云二号卫星系列的最后一员。作为我国第一代地球静止轨道气象卫星,风云二号已经服役长达20年之久,如今,最后一位成员将通过服务“一带一路”延续家族最后的荣光。

   “漂星”只为新使命

  发射前,中国航天科技集团有限公司八院509所接到通知:改变此前定位东经99.5度的方案,卫星要向西移动,到东经79度,服务“一带一路”沿线国家。

  东经79度是一个陌生的地方,之前我国从未有气象卫星到达那里。

  聪明的“牧星人”为风云二号H星选择了一条新路径:漂星,即先定位到东经94.1度,后期再漂移过去。“这样就留出了一个缓冲期,可以节约燃料和人力成本。”509所主任设计师李绿萍说,她全程跟进了此过程。

  6月12日,发射一周后的风云二号H星按计划成功定点于东经94.1度,随后,它在这里进行在轨测试,等一切正常后,伺机开始“漂移”。

  在这前后,风云卫星在多个重要场合被提及:6月10日的青岛上合组织峰会和7月10日的中阿合作论坛。

  风云二号H星接过新使命,踏上服务“一带一路”的征程。

   10天漂移 成功定点

  定点于东经94.1度后,经过在轨初步测试,各项指标符合要求。7月18日,卫星正式开始漂移。

  李绿萍介绍,若卫星一次性定点到东经79度,由于周期耗时较长,会耗费大量燃料,现在等定点成功后再慢慢漂移过去,会减少大量燃料损耗。

  此外,先对卫星进行初步在轨测试,待测试稳定后再漂移,也可以节省大量人力。

  众所周知,对于地球同步静止轨道卫星而言,当卫星轨道周期与地球自转周期不一致时,则卫星的星下点与地面上产生相对移动,不再“静止”。当卫星周期大于地球自转周期时,则星下点位置往西移动,即经度位置逐渐变小;反之,当卫星周期小于地球自转周期时,星下点位置则往东移动,即经度位置逐渐增大。

  风云二号H星就是利用上述原理,通过改变卫星轨道周期从而改变卫星定点位置,以此实现向西漂移。

  风云二号H星在东经94.1度上分两次控制将卫星轨道抬高120多公里,进行向西经度漂移,经过10天的漂移,当卫星的星下点位置到达东经79度时,卫星启动刹车控制,再次分两次控制将轨道高度降低回到标称静止轨道高度,最终实现了定点。

  卫星周期与地球自转周期差别越大,“漂移”速度就越快,但轨道改变量越大需要消耗的燃料越多,而燃料耗得过多会影响卫星的使用寿命。“所以这次漂移的时间快慢也是综合考虑的结果,从18日到28日,花了10天时间完成了漂移。”李绿萍说。

  周全预案 化解风险

  漂移需要注意的事项很多,轻则影响卫星正常运行,重则导致卫星殒命。漂星过程中,有效载荷往往无法实现对某一固定区域观测,所以在卫星控制前,509所设计师首先停止了卫星有效载荷的工作,待漂移控制结束后再恢复有效载荷工作。

  漂星过程中,最重要的是防止信号干扰。为此,相关各方提前了解“漂星”过程中沿途卫星频率使用情况及轨道信息,对可能存在频率干扰的卫星做好预报和预案,通过切换频点或降低发射功率,必要时关闭某一频点的方式来减少干扰。

  “在风云二号H星漂移中,就遇到了频率干扰问题,如在东经87.5度和东经86.5度分别遇到了中星12号卫星和风云二号E星频率干扰,我们采取措施,切换频点,使频率互相错开,保证了H星的顺利漂移。”李绿萍说。

  此外,卫星防碰撞则是关系到“卫星生命”的大问题。“虽然发生碰撞的几率很小,但一旦发生,损失将是无法挽回的。”李绿萍说。设计师做了预案,根据实时卫星轨道,设计师对沿途卫星进行防碰撞分析,确定了20公里的安全范围。但所幸,漂移过程中没有出现碰撞的苗头。

  如今,风云二号H星成功定点于东经79度,其覆盖区域为东经4度至东经154度,南纬75度至北纬75度。在此区域内,H星有能力为50个亚洲国家、41个非洲国家、39个欧洲国家、9个大洋洲国家开展服务,其中包括“一带一路”沿线国家64个。

  风云二号H星以硬实力助力我国实现对国际社会的庄严承诺。

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责任编辑: 张爽