来源 中国经济网 2009年3月25日 作者 卢水平 洪成浩 鲁伟
图为:9月27日,在完成航天员出舱任务后,神舟七号飞船在太空释放
一颗伴飞小卫星(摄于北京航天飞行控制中心大屏幕)。
图为:这幅图片为伴星开启后宽视场相机获取的第一张图片,拍摄时间为航天员按下释放按钮后6秒钟,伴星位于飞船前方,距离数米处。照片中轨道舱前部黑影为伴星的日照影子。这是我国获取的第一张观测在轨航天器的图片。
神舟七号载人航天飞船返回舱早已成功着陆,但曾经担负给神七拍照和绕飞任务的伴星至今仍留在太空“服役”。截至今日,这颗伴星已在太空遨游了整整180天。昨日,中科院创新文化建设10周年总结交流会暨政研会第七届年会在武汉召开。负责神舟七号伴随卫星研制工作的单位——中科院上海微小卫星工程中心(以下简称“中心”)总设计师朱振才研究员,在会议间隙向记者介绍了伴星研制背后,一些不为人知的故事。
“神七摄影师”被迫“减肥”
神七伴随卫星是我国在航天器上首次释放的伴飞小卫星,有媒体曾称之为“太阳小摄影师”。据朱振才总设计师介绍,中心对神七伴星的研制始于2005年4月,此时中心成立只有6年时间。对一个年轻的团队来说,既是一次难得的机会又是一场严峻的考验,其中关键的一项考验就是给伴星控制体重。
由于神七飞船的环境条件限制,伴星的体积不能大于40×40×40立方厘米,重量不能超过40公斤,要在这样的体积和重量限制下,研制一颗具有目标成像、绕飞等一系列高技术功能的微小卫星,是一项相当艰巨和棘手的任务。
为满足这些限制性要求,中心专家们采用了多项新技术给伴星“瘦身”。朱振才介绍,负责给神七拍照的相机原来有4公斤重,研制人员将其身上的备份结构减掉,对原有钢度较高、较厚的结构进行了优化,还有部分电路被整合。这样一来,相机体重减得只剩下2公斤。伴星上起姿态定向功能的太阳敏感器原重200克,研究人员巧妙地将太阳敏感器分成三片,直接镶嵌在卫星的三个结构面上,放弃了原设计所需的支架,这样一变化,它的体重就只有几十克了……多方减重后,伴星身上最重的部件、具有大容量数据存储的计算机,也只有4公斤多。“我们就是这样一克一克地去控制伴星上每一台单机的重量,以达到减轻总‘体重’的目的……”
反复试验,保证电池不爆炸
据朱振才介绍,伴星在国内首次采用大容量锂离子电池作为在轨航天器电源,并通过对电源控制器的优化设计,实现对锂离子电池组的安全控制和智能保护,保证伴星在轨电源供给。
不过,对锂离子电池的安全性试验也贯穿了整个伴星的研制过程。据介绍,为确保伴星的万无一失,设计和研制人员不仅要在原理上、设计上、使用中确保电池在充电时不会发生爆炸,而且还要在实验上验证,倘若锂离子电池在真空环境下发生爆炸,不会对伴星以外物体产生危害,不会对航天器和航天员的安全产生影响。研制人员和单机承制单位反复论证反复试验,最终将可能发生的风险一一化解,用事实证明了所用锂离子电池的安全性。
大气层是伴星的最终归宿
在神七载人航天期间,曾有媒体报道说:“在10天的伴飞之后,小卫星(即伴星,记者注)还将在空中停留半年,然后被销毁。”
如今,距离伴星被释放的时间2008年9月27日(神七飞行到第31圈时),已近半年了。那么伴星真的会被销毁吗?昨日记者得到明确答案:不会将其销毁,也不会回收。
据介绍,目前伴星仍处在技术实验期,还肩负着重要任务。它到底还能在太空逗留多久,取决于它还能工作多久,期间还须等待各种的考核。
他还说,由于伴星属于低轨道小卫星,轨道距离大气层的距离较近,不管它是否到达寿命期限,其最终的命运也只有一个:“坠入大气层”。
朱振才,1963年出生,1986年毕业于清华大学精仪系。现任中科院上海微小卫星工程中心总设计师。