中法海洋卫星研制纪实

作者:记者 高 悦  来源:中国海洋报   发?#38469;?#38388;:2019-02-21 09:25:30   [打印本页] [关闭窗口]

  “5、4、3、2、1。点火!”10月29日8时43分,随着指挥员一声令下,橘红色的火焰从长征二号丙运载火箭尾部喷薄而出,搭载着中法海洋卫星从甘肃酒泉卫星发射中心腾空而起,奔赴茫茫苍穹,发射任务取得圆满成功!

  卫星入轨后,科研团队进行了数次轨道调整和单载波测试。测试结果表明,卫星与各地面接收站通道畅通,获取了全球海面风场、海浪谱等海洋动力环境参数。中法双方科学家确认,卫星获取的海面风场与海洋波浪谱等海洋动力环境参数结果与真实海况基本一致。

  中法海洋卫星是中国第一次同先进宇航国家开展的系统层面、全流程的航天与海洋合作的最新成果,首次实现了全球大面积海风和海浪同步联合观测,风场产品空间分辨率12.5公里,达到同类载荷领?#20154;?#24179;,随后将在全球海洋环境监测、防灾减灾、应对气候变化等领域发挥重要作用。

  中法携手造新星

  海洋卫星因具有全天时、全天候、长期连续观测等优势,不受地理位置和人为条件限制,可以覆盖环境条件恶劣的海区,已成为?#25191;?#28023;洋观测的主导手段。

  早在上世纪70年代,国外就开始了海洋系列卫星的研制工作。美、俄、日、法?#22242;分?#31354;间局等相继发射了一系列海洋卫星。

  相?#29616;?#19979;,我国海洋卫星起步较晚,1997年我国第一颗海洋卫星正式立项。经过20多年发展,虽取得了长足进步,但与世界领?#20154;?#24179;相比,在海洋卫星遥感载荷研制、应用开发等方面?#28304;?#22312;一定差距。

  法国是世界上海洋监测和海洋环境预报技术比较先进的国家,在遥感数据系?#25104;?#35745;、数据获取与反演、预报模型同化应用、微波遥感载荷研制方面取得了大量成果。

  2006年10月,中法航天部门签署了《合作实施中法海洋卫星?#38470;?#22791;忘录》。中法海洋卫星成为中国首次与世界先进宇?#20132;?#26500;在卫星系统层面的合作项目。

  2009年,中法海洋卫星工程研制得到国家航天局、财政部联合批准予以立项研制。2015年,卫星系统详细设计完成评审。

  2018年,法国总统马克龙在访华期间,专门来到航天科技集团五院看望了中法海洋卫星研制团队,卫星研制工作顺利推进。

  历经10多年刻苦攻关,研制团队取得了丰硕成果。中法海洋卫星发射后首次实现了海风和海浪同步观测,并将与已在轨的海洋一号、海洋二号卫星配合,形成可见光、红外遥感、微波遥感相辅相成,全天时、全天候、高空间分辨?#23454;?#28023;洋综合遥感体系。

  协同攻关克难题

  “中法海洋卫星是两国携手研制的第一颗卫星,具有研制难度大、性能指标高、观测?#27573;?#24191;等特点。”中法海洋卫星总指?#21360;?#24635;设计师王丽丽说。

  中法海洋卫星装载有?#25945;?#26032;型微波雷达,中方负责研制新型微波散射计,法方负责研制海洋波谱仪。在一个卫星?#25945;?#19978;集成了两?#20013;?#22411;微波雷达载荷,这种技术创新组合赋予中法海洋卫星更多的新技能,同时也带来了研制?#31995;?#26032;挑战。

  刚开?#38469;保?#21452;方研制团队执行的标准并不统一。作为型号研制抓总单位的航天科技集团五院航天东方红卫星有限公司,借鉴以往国际合作经验,从项目论证、方案设计、单机研制、整星集成测试、发射测控,到数据处理及应用,与法方研制团队始终保持紧密合作。

  面?#22278;?#21516;研制模式带来的困难,卫星研制团队协调双方的型号研制技术以及管理的标准、方法和习惯,共同开展技术方案设计,总装测试试验大纲、细则的编写。针对卫星研制环节多、涉及研制单位多的情况,双方派员一同?#27835;?#24635;结,一同开展阶段评审,并在现场协同解决问题,研制工作不断取得新进展。

  与我国研制的其他卫星不同,中法海洋卫星的部分结构板需要先运至法国,由法方安装重要仪器设备后再运回中国总装。

  为了让卫星顺利“漂洋过海?#20445;?#30740;制团队?#21487;?#25171;造了一个“安全舱?#20445;?#39318;次将泡沫铝与铝板一体热压成形,确保箱体结构的刚?#21462;?#20026;避免箱内产品磕碰,科研团队还在减震器上安装了特制金属围框。利用围框的刚性、减震器的柔性,以及箱体内壁的软质发泡材料,确保了卫星运输安全。

  24小时扫描全球海洋

  俗语说:“无风不起浪,无风浪三尺?#34180;?#28023;风和海浪的关系一直是全球海洋科学家关注的热点问题,此前国际上还?#25381;?#21516;时进行海浪谱和海风速度测量的卫星。

  中法海洋卫星搭载的微波散射计是目前世界?#31995;?#19968;台扇形圆锥扫描散射计,具有大尺?#21462;?#20840;天时、全球观测的特点,一天的时间可以覆盖全球的海域面积。正是这种全球探测能力使得该卫星可在海面台风等海洋环境监测中发挥独特作用。

  例如,在台风还是热带低压状态?#20445;?#21355;星的微波散射计就可?#22278;?#25417;到它在洋面?#31995;?#24418;态特征,将观测数据实时发往用户,为相关部门的?#27835;?#21028;读及预报提供依据。微波散射计可准确捕捉?#25945;?#39118;中心的位置并跟踪其位置变化,并从卫星的观测序列中获取台风的行进路线及移动速度,图像直观清晰,它所提供的观测资料对台风强度及其破坏性的判?#32454;?#21152;直观?#34892;А?/p>

  卫星入轨运行后,可在距地520公里的空中24小时不间断工作,首次实现在全球?#27573;?#20869;对海洋表面风浪的大面积、高精度同步观测,为科学认知海风和海浪等海洋动力环境的内在物理机理及形成规律提供了?#34892;?#30740;究手段。

  根据双方约定,中法两国各自建立地面应用系?#22330;?#27861;方地面接收站由加拿大依诺维克站、瑞典基律纳站组成,中方地面站由自然资源部国家卫星海洋应用中心的?#26412;?#31449;、牡丹江站、海南站组成。双方各自建立任务中心,共同开展研制与应用,同?#20132;?#21462;全球海面波浪谱、海面风场、南?#22868;?#28023;冰信息,助力中法两国科学家在海洋科学、海洋防灾减灾、全球气候变化等领域开展研究。