c波段雷達(dá)應(yīng)答機(jī)
4月6日，我國首顆微重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星實(shí)踐十號返回式科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星由長征二號丁運(yùn)載火箭在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心準(zhǔn)時發(fā)射升空，衛(wèi)星進(jìn)入預(yù)定軌道，發(fā)射任務(wù)取得圓滿成功。在順利完成12天太空飛行后，其回收艙于18日16時30分準(zhǔn)確降落在內(nèi)蒙古四子王旗預(yù)定著陸區(qū)域，回收任務(wù)順利完成。而在這顆衛(wèi)星上包括其核心部件——微重力測量儀等24臺星上產(chǎn)品為蘭州空間技術(shù)物理研究所（510所）研制。
4月24日，記者采訪了510所的科研人員，該副所長王潤福副所長介紹，實(shí)踐十號衛(wèi)星于2012年12月31日正式立項(xiàng)，是空間科學(xué)先導(dǎo)專項(xiàng)首批科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星中唯一的返回式衛(wèi)星，也是我國第一顆微重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星，主要科學(xué)目標(biāo)是利用太空中微重力等特殊環(huán)境，開展涉及微重力流體物理、微重力燃燒、空間材料科學(xué)、空間輻射效應(yīng)、重力生物效應(yīng)、空間生物技術(shù)六大領(lǐng)域的19項(xiàng)微重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)。衛(wèi)星總設(shè)計(jì)壽命15天，采用我國成熟的返回式衛(wèi)星技術(shù)按預(yù)定程序返回地球。在這顆衛(wèi)星上，510所共承擔(dān)了微重力測量儀、C波段雷達(dá)應(yīng)答機(jī)、多功能科學(xué)試驗(yàn)爐、直流直流變換器、余壓閥、熱控對流風(fēng)扇、推進(jìn)劑貯箱多個品種共24臺星上產(chǎn)品。本次飛行試驗(yàn)結(jié)果表明：510所全部產(chǎn)品工作正常、性能穩(wěn)定。
實(shí)踐十號關(guān)鍵設(shè)備蘭州制造
微重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)的開展依賴于一定水平的微重力環(huán)境，微重力測量儀就是監(jiān)測衛(wèi)星微重力水平的專用儀器。為了給19項(xiàng)微重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)提供精確背景資料，測量衛(wèi)星在軌飛行期間的微重力加速度，特別是實(shí)時監(jiān)測各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)期間的微重力水平，就顯得尤為重要。510所科研人員為此專門研制了微重力測量儀，以實(shí)時獲取微重力加速度的方向、量值、頻譜及其變化等準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，研判微重力水平環(huán)境，進(jìn)而為降低微重力干擾提供設(shè)計(jì)依據(jù)。
此前，順應(yīng)我國微重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)的需求，510所先后研制了幾代微重力測量系統(tǒng)，應(yīng)用于我國第一代返回式攝影測量衛(wèi)星平臺、我國第二代返回式國土普查衛(wèi)星平臺和神舟系列飛船，監(jiān)測航天器的微重力狀況，獲得了寶貴的資料。
根據(jù)實(shí)踐十號返回式衛(wèi)星實(shí)驗(yàn)任務(wù)需求，510所研制的微重力測量儀屬于工程參數(shù)測量分系統(tǒng)設(shè)備，其目的是用于測量衛(wèi)星在軌飛行期間的微重力加速度，重點(diǎn)是對各項(xiàng)微重力實(shí)驗(yàn)期間的微重力水平進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測。測量結(jié)果能為微重力科學(xué)實(shí)驗(yàn)提供準(zhǔn)確的微重力水平數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)為科學(xué)實(shí)驗(yàn)性能質(zhì)量的提高提供了評判依據(jù)；為降低微重力干擾提供了設(shè)計(jì)依據(jù)；為星上動作部件改進(jìn)設(shè)計(jì)、故障診斷提供了方法和手段。尤其是在數(shù)據(jù)傳輸方面，采用雙通道數(shù)據(jù)輸出設(shè)計(jì)，同時提供時域及統(tǒng)計(jì)兩種數(shù)據(jù)，其中大容量的時域數(shù)據(jù)存儲于回收艙的大容量硬盤內(nèi)，衛(wèi)星返回時一并帶回供科研人員研究使用，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)則直達(dá)地面遙測系統(tǒng)，以實(shí)時觀察衛(wèi)星在軌期間的微重力變化情況，使整個實(shí)驗(yàn)處于全程監(jiān)控之中。
復(fù)用設(shè)備讓航天邁向低成本
在這些設(shè)備中值得一提的還有C波段雷達(dá)應(yīng)答機(jī)。該設(shè)備用于對衛(wèi)星實(shí)時測軌測速，具有實(shí)時測量的特點(diǎn)。在軌測量和預(yù)報衛(wèi)星的入軌點(diǎn)和返回落點(diǎn)，是衛(wèi)星跟蹤測軌的重要設(shè)備。該設(shè)備具備在返回過程中突破“黑障”限制，達(dá)到全程實(shí)時監(jiān)控的目的，有明顯的社會效益、軍事意義。同時，還能做到同時回答地面多臺雷達(dá)的詢問信號，使得地面雷達(dá)能對衛(wèi)星進(jìn)行三站聯(lián)測，大大提高衛(wèi)星的測量精度，進(jìn)而提高衛(wèi)星的定位精度。
王潤福向記者透露，本次實(shí)踐十號C波段雷達(dá)應(yīng)答機(jī)使用了原某型號雷達(dá)應(yīng)答機(jī)，衛(wèi)星于2002年發(fā)射并返回，C波段雷達(dá)應(yīng)答機(jī)研制并成功應(yīng)用14年后首次實(shí)現(xiàn)再次裝星使用。也是中國航天返回式衛(wèi)星首個超10年“復(fù)用”設(shè)備。
該設(shè)備初步探索了衛(wèi)星產(chǎn)品可重復(fù)使用技術(shù)，是實(shí)踐十號衛(wèi)星的一大亮點(diǎn)，航天產(chǎn)品可重復(fù)使用對于節(jié)約高昂的航天產(chǎn)品研制成本、縮短研制周期具有重要意義。該設(shè)備為中國的低成本“商用航天”和“可重復(fù)使用”的實(shí)踐邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。
熱控對流風(fēng)扇保障實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行
由于實(shí)踐十號衛(wèi)星要在太空環(huán)境下進(jìn)行多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，而太空中的環(huán)境特殊，會出現(xiàn)超高真空、超高溫和超低溫等現(xiàn)象，因?yàn)?，衛(wèi)星艙內(nèi)的熱控就非常的重要。為避免衛(wèi)星艙內(nèi)熱應(yīng)力集中，510所采用熱控對流風(fēng)扇對空氣產(chǎn)生流動。但是由于時間緊任務(wù)重，在選擇材料方面，該所科研人員通采用商業(yè)級產(chǎn)品（民用產(chǎn)品）在衛(wèi)星上應(yīng)用的成功案例，綜合考慮到產(chǎn)品研制進(jìn)度、經(jīng)濟(jì)性和衛(wèi)星任務(wù)特點(diǎn)后，在保證質(zhì)量和可靠性前提下，對商用產(chǎn)品進(jìn)行嚴(yán)格性能篩選、可靠性試驗(yàn)驗(yàn)證、環(huán)境適應(yīng)性試驗(yàn)考核，經(jīng)抗力學(xué)加固后的星上產(chǎn)品。商用產(chǎn)品的使用將研制周期由正常的一年半縮短至6個月，大大降低產(chǎn)品研制成本。因此，熱控對流風(fēng)扇的成功研制凝結(jié)了510所研制團(tuán)隊(duì)的智慧，是節(jié)約成本、縮短研制周期的典范。
此外，該所還未實(shí)踐十號設(shè)計(jì)了多功能材料試驗(yàn)爐。該設(shè)備是一種適合在返回式衛(wèi)星進(jìn)行多種材料空間生長實(shí)驗(yàn)研究的通用設(shè)備。在軌飛行期間，可滿足現(xiàn)階段半導(dǎo)體光電子材料、金屬合金及亞穩(wěn)材料、新型功能單晶、納米及復(fù)合材料等材料的空間制備實(shí)驗(yàn)需求，為制備高性能材料以及深入開展材料機(jī)理研究提供技術(shù)支撐。多功能材料試驗(yàn)爐具有精密置換技術(shù)、樣品夾持抗力學(xué)減振技術(shù)、位移傳感器精確控制技術(shù)及磁力傳動隔離運(yùn)動機(jī)構(gòu)振動傳遞等技術(shù)。設(shè)備具有體積小、重量輕、功耗低、多樣品、高效和高可靠性等空間產(chǎn)品的技術(shù)特點(diǎn)，代表了同期我國空間材料科學(xué)試驗(yàn)裝置的技術(shù)水平。
（責(zé)任編輯 王順利）
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