從中國首顆探測脈沖星試驗(yàn)衛(wèi)星到“開拓一號(hào)”，皆為“深圳造”

科研人員在檢查脈沖星試驗(yàn)衛(wèi)星。本欄圖片均由受訪者提供

▲去年衛(wèi)星研制過程中，工作人員準(zhǔn)備進(jìn)行衛(wèi)星設(shè)備電磁兼容性試驗(yàn)。

11月10日7時(shí)42分，我國首顆開展X射線脈沖星在軌探測以及脈沖星導(dǎo)航技術(shù)體制驗(yàn)證的脈沖星試驗(yàn)衛(wèi)星在甘肅酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心由長征十一號(hào)運(yùn)載火箭成功發(fā)射。7時(shí)52分，星箭順利分離，衛(wèi)星成功進(jìn)入預(yù)定軌道。

深圳航天東方紅海特衛(wèi)星有限公司（以下簡稱“深圳東方紅”）負(fù)責(zé)人昨日告訴深圳商報(bào)記者，脈沖星試驗(yàn)衛(wèi)星由深圳東方紅公司總研制，將在軌開展X射線脈沖星在軌探測以及脈沖星導(dǎo)航技術(shù)體制的驗(yàn)證。

這顆衛(wèi)星的研制過程應(yīng)用了全工業(yè)產(chǎn)品衛(wèi)星研制模式，從正樣研制，到整星出廠，僅用時(shí)10個(gè)月，是我國研制速度最快的微小衛(wèi)星項(xiàng)目之一，標(biāo)志著我國微小衛(wèi)星設(shè)計(jì)制造水平進(jìn)入了一個(gè)新階段。這也是繼首個(gè)在深圳獨(dú)立完成設(shè)計(jì)、總裝、測試和試驗(yàn)等研制任務(wù)的衛(wèi)星項(xiàng)目“開拓一號(hào)”順利在軌運(yùn)行一周年后，深圳航空航天產(chǎn)業(yè)成長歷程中的又一件標(biāo)志性事件。

脈沖星X射線研究迎中國客人

資料顯示，脈沖星屬于高速自轉(zhuǎn)的中子星，是恒星死亡后的一種遺骸。X射線脈沖星可以嘗試依靠其自身發(fā)出的極為穩(wěn)定的X射線脈沖信號(hào)，為近地軌道、深空探測和星際飛行航天器提供高精度的位置、速度、時(shí)間和姿態(tài)等豐富的自主導(dǎo)航信息服務(wù)，從而實(shí)現(xiàn)航天器長時(shí)間高精度自主導(dǎo)航與精密控制，具有廣闊的工程應(yīng)用前景。

目前，航天器位置信息主要來源于地面測控系統(tǒng)，脈沖星導(dǎo)航技術(shù)將實(shí)現(xiàn)航天器自主導(dǎo)航，減輕地面測控系統(tǒng)工作負(fù)擔(dān)，降低相關(guān)建設(shè)和運(yùn)營成本。此項(xiàng)技術(shù)對于我國進(jìn)一步開展深空探測具有深遠(yuǎn)意義。此外，脈沖星穩(wěn)定度比目前最穩(wěn)定的氫原子鐘還要高1萬倍以上，被譽(yù)為自然界最精準(zhǔn)的天文時(shí)鐘。

脈沖星X射線研究是國際航天界研究的前沿?zé)狳c(diǎn)。美國原計(jì)劃于今年9月發(fā)射同類型試驗(yàn)衛(wèi)星，但因故推遲。英國、德國、日本、澳大利亞等多個(gè)國家均已開展脈沖星導(dǎo)航技術(shù)研究。此次成功發(fā)射的脈沖星導(dǎo)航試驗(yàn)衛(wèi)星，將成為我國首顆開展脈沖星X射線在軌探測的衛(wèi)星系統(tǒng)。

據(jù)了解，這顆脈沖星試驗(yàn)衛(wèi)星是深圳東方紅應(yīng)用國內(nèi)首創(chuàng)的全工業(yè)產(chǎn)品衛(wèi)星研制模式制造而成，它沿用了高集成度、柔性化配置和平臺(tái)的綜合高性價(jià)比設(shè)計(jì)思路。在星上產(chǎn)品配套方面，系統(tǒng)性地解決了工業(yè)級(jí)產(chǎn)品應(yīng)用于航天的瓶頸問題，使得大量工業(yè)級(jí)元器件以及現(xiàn)貨產(chǎn)品具備空間技術(shù)應(yīng)用的可能性，為我國未來微小衛(wèi)星的產(chǎn)品和技術(shù)配套提供了廣闊選擇空間，可有效縮短微小衛(wèi)星研制周期和成本，為我國微小衛(wèi)星市場化進(jìn)程提供有力技術(shù)支持。

商業(yè)微小衛(wèi)星研制結(jié)碩果

2015年9月20日，作為首個(gè)在深圳獨(dú)立完成設(shè)計(jì)、總裝、測試和試驗(yàn)等研制任務(wù)的衛(wèi)星項(xiàng)目，由深圳東方紅完成的開拓一號(hào)A/B雙星隨長征六號(hào)運(yùn)載火箭成功實(shí)現(xiàn)了一箭多星發(fā)射。目前兩顆衛(wèi)星在軌運(yùn)行穩(wěn)定，星上載荷已多次執(zhí)行試驗(yàn)任務(wù)，收集了大量的在軌試驗(yàn)數(shù)據(jù)。開拓一號(hào)的成功研制發(fā)射，也是深圳東方紅在低成本商業(yè)微小衛(wèi)星研制模式探索與實(shí)踐的標(biāo)志性成果。

據(jù)介紹，開拓一號(hào)衛(wèi)星項(xiàng)目包括開拓一號(hào)A星和開拓一號(hào)B星兩顆衛(wèi)星。前者為低成本試驗(yàn)衛(wèi)星，主要任務(wù)是在軌試驗(yàn)低成本微小衛(wèi)星平臺(tái)；后者為立方體技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星，其主要任務(wù)是在軌試驗(yàn)驗(yàn)證微納衛(wèi)星空間粒子探測、空間成像及星地?cái)?shù)傳技術(shù)。與此前深圳航天人參與的衛(wèi)星項(xiàng)目不同，開拓一號(hào)是首個(gè)在深圳獨(dú)立完成設(shè)計(jì)、總裝、測試和試驗(yàn)等研制任務(wù)的衛(wèi)星項(xiàng)目。該衛(wèi)星平臺(tái)采用了大量先進(jìn)的工業(yè)新技術(shù)和新產(chǎn)品，創(chuàng)新性地在平臺(tái)首發(fā)星上采用“方案+正樣”的研制流程，將總研制周期縮短為20個(gè)月。

此次發(fā)射成功的脈沖星試驗(yàn)衛(wèi)星更是創(chuàng)造了我國衛(wèi)星研制史上的“深圳速度”。

據(jù)深圳東方紅脈沖星試驗(yàn)衛(wèi)星總指揮兼總設(shè)計(jì)師薛力軍介紹，整個(gè)脈沖星試驗(yàn)衛(wèi)星項(xiàng)目從論證到研制完成歷時(shí)3年，其中衛(wèi)星任務(wù)確定后，從正樣研制，到整星出廠，僅用時(shí)10個(gè)月。

薛力軍表示，研制團(tuán)隊(duì)通過創(chuàng)新優(yōu)化研制流程，采用“一步正樣”的研制模式，實(shí)施高性價(jià)比的微小衛(wèi)星技術(shù)路線，基于工業(yè)現(xiàn)貨產(chǎn)品打造出衛(wèi)星平臺(tái)，10個(gè)月內(nèi)就完成了衛(wèi)星的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、總裝、測試與試驗(yàn)等全部工作。

衛(wèi)星研制“深圳模式”漸行漸近

“開拓一號(hào)”、“中國首顆脈沖星試驗(yàn)衛(wèi)星”，當(dāng)一個(gè)個(gè)流淌著“特區(qū)血脈”的衛(wèi)星項(xiàng)目響徹云霄時(shí)，我國衛(wèi)星研制領(lǐng)域一條極富特色的“深圳模式”也漸行漸近。

深圳商報(bào)記者昨日采訪深圳東方紅時(shí)獲悉，開拓一號(hào)衛(wèi)星項(xiàng)目是國內(nèi)首個(gè)系統(tǒng)性應(yīng)用工業(yè)級(jí)元器件及單機(jī)模塊打造的衛(wèi)星，填補(bǔ)了我國高性價(jià)比微小衛(wèi)星領(lǐng)域的空白，在商業(yè)微小衛(wèi)星研制與運(yùn)作模式的探索與實(shí)踐方面，跨出了衛(wèi)星項(xiàng)目商業(yè)化運(yùn)作的步伐。

在模式創(chuàng)新方面，開拓一號(hào)衛(wèi)星項(xiàng)目開創(chuàng)了以全工業(yè)產(chǎn)品研制衛(wèi)星的研制模式。該模式使得大量工業(yè)級(jí)元器件以及現(xiàn)貨產(chǎn)品，具備空間應(yīng)用的可能性。有效降低了微小衛(wèi)星配套產(chǎn)品的準(zhǔn)入門檻，為我國微小衛(wèi)星的市場化進(jìn)程提供了有力的技術(shù)支持。

據(jù)介紹，開拓一號(hào)A/B雙星所有星上產(chǎn)品均采用工業(yè)級(jí)元器件制造，并大量引入了工業(yè)級(jí)現(xiàn)貨單機(jī)產(chǎn)品。與此同時(shí)，還對工業(yè)級(jí)元器件和單機(jī)產(chǎn)品開展深入的性能摸底，制定了一套嚴(yán)格的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，可以高效處理工業(yè)產(chǎn)品的空間環(huán)境適應(yīng)性以及可靠性等問題。

一年來，在這一模式下誕生出來的開拓一號(hào)A/B雙星不僅性價(jià)比高，研制周期短，也通過穩(wěn)定的在軌運(yùn)行表現(xiàn)，有效驗(yàn)證了這一創(chuàng)新研制模式的有效性。深圳東方紅公司也將依托此模式，逐步建立一個(gè)符合國家標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)級(jí)產(chǎn)品空間應(yīng)用產(chǎn)品保證與評(píng)估中心，為全社會(huì)有志于投身航天領(lǐng)域的組織和個(gè)人提供技術(shù)服務(wù)，共同推動(dòng)我國微小衛(wèi)星航天技術(shù)的快速發(fā)展進(jìn)步。

衛(wèi)星數(shù)據(jù)已投入實(shí)際科研開發(fā)

開拓一號(hào)A/B雙星已穩(wěn)定在軌運(yùn)行一年多。目前監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，兩顆衛(wèi)星仍然運(yùn)轉(zhuǎn)良好，性能穩(wěn)定。其中，開拓一號(hào)A星搭載的工業(yè)相機(jī)已成功傳回圖片500余幅，覆蓋地球面積超過148701萬平方公里，其拍攝的北極維利基斯基海峽區(qū)域等衛(wèi)星圖像為中國極地科考提供了重要信息支撐，并在2015年北極圈論壇大會(huì)（冰島）上受到了極大關(guān)注。

通過與地面測控人員的交流溝通反饋，開拓一號(hào)衛(wèi)星也表現(xiàn)出了優(yōu)異的自主處理能力，僅需極少的測控資源即可完成衛(wèi)星的長期穩(wěn)定運(yùn)行。即使面對偶爾出現(xiàn)的在軌異常情況，開拓一號(hào)衛(wèi)星的自主處理功能也能夠?qū)⒔^大部分處理工作實(shí)現(xiàn)在軌自主完成。在確保衛(wèi)星正常穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)，極大地減輕了地面系統(tǒng)的處置壓力。

據(jù)介紹，深圳東方紅接下來將針對衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)在極地研究領(lǐng)域的應(yīng)用，與相關(guān)單位開展深度合作，通過衛(wèi)星對南、北極進(jìn)行持續(xù)地遙感觀測，為科學(xué)家開展極區(qū)科學(xué)研究提供數(shù)據(jù)支持。