返回式卫星的中国返回式卫星技术成就与展望
中国返回式卫星是一种主要用于国土普查的遥感卫星,20世纪70年代来共研制了六种型号,进行了24次发射。返回式卫星为中国航天遥感事业首开先河,在传输式遥感卫星使用之前的二十多年里,慎陪行我国国产的航天遥感资料都来自于返回式卫星。返回式卫星,应用于国土资源普查、大地测量以及河流海岸监测等方面,还进行了大量的搭载科学试验,取得了丰硕成果。卫星在城乡规划、水利建设、地质资源勘探、考古以及空间育种等众多领域发挥了重要作用,获得了明显的经济效益和社会效益。
迄今为止,返回式卫星共研制了6种型号:第一代返回式国土普查卫星、第一代返回式摄影测绘卫星、第二代返回式国土普查卫星、第二代返回式摄影测绘卫星、返回式国土详查卫星、实践八号育种卫星。分述如下:
① FSW-0:第一代返回式国土普查卫星,共进行了10次发射,9次发射并成功回收。取得了卫星制造、卫星发射、跟踪测控和卫星回收的技术发展。
② FSW-1:第一代返回式摄影测绘卫星,共进行 5次发射,4次成功回收。该型号在计算机控制技术、舱压控制等方面有比较大的进步,卫星飞行时间增加到8天。
③ FSW-2:第二代返回式国土普查卫星,共进行3次发射,3次成功回收。飞行时间15天。
④ FSW-3:第二代返回式摄影测绘卫星,共进行了3次发射,3次成功回收。飞行时间18天。
⑤ FSW-4:返回式国土详查卫星,共进行了2次发射,2次成功回收。飞行时间27天。
⑥ SJ-8:实践八号育种卫星,进行空间诱变育种和空间微重力科学实验。
卫星重量:FSW-3:3.6t;FSW-4:3.9t;SJ-8:3.4t
外形尺寸:最大直径2200mm,最大高度5144mm
卫星工作寿命:FSW-3:18天;FSW-4:27天;SJ-8 :15天
姿态控制精度:优于0.5°(三轴,3σ);
姿态稳定度:0.005°/s(三轴,3σ);
侧摆能力:FSW-4每轨道圈侧摆一次,每次≤23°;
星上时间精度:1ms/d,分辨率0.614ms;
遥测通道: 128个主帧
遥控指令: 129条
程控指令: 90条
运行范围:南北纬63°之间;
运载火箭:FSW-3:CZ-2D,不带整流罩发射;FSW-4:CZ-2C,带整乱搭流罩发射;SJ-8:CZ-2C,不带整流罩发射。
发射场:酒泉卫星发射中心。
中国回收第22颗返回式卫星
⑴ 主任务完成情况
FSW-0:共成功发射9颗星,实现航天遥感零的突破。
FSW-1:共成功发射5颗星,实现航天测绘零的突破。
FSW-2:共成功发射3颗星,将遥感分辨率提高到一个新的水平。
FSW-4:获得中国当前最高分辨率的航天照片。
FSW-3:获得中国当前最高定位精度的航天测绘地理资料。
SJ-8:完成主载荷为302kg的飞行任务,同时进行12项搭载科学试验。
⑵ 搭载科学试验情况
FSW-0、1、2共完成4次空间生命科学试验,7次空间材料加工试验,3次微重力测量试验,1次 GPS自主定位试验,1次光盘信息存放试验,以及900多件植物种子、微生物、虫卵、100多件空间辐射剂量测量、20多件航天用器件的无源搭载试验。
FSW-3共完成空间池沸腾传热、气泡热毛细迁移、熔体表面和液固界面特性、 空间细胞培养4空间科学试验。
SJ-8共完成13项搭载科学试验。其中有中国科学院的物质传质过程、 热毛细对流、材料焖烧、 导线着火特性、 微重力池沸腾、高等植物生长、干细胞培养、星载加速度计、颗粒物质运动9项试验;航天五院铷钟搭载、推进剂剩余量测量2项试验;中科院紫金山天文台1项暗物质探测试验。
⑴ 卫星的对地遥感成果
国土普查:用于土地的利用、地质矿产构造、地震地质构造等方面的调查。
摄影定位:用于提供城市规划、交通和水利建设数据, 绘制国内边远地区地图。
⑵ 科学试验成果
经飞行试验的种子返回地面后,经选种培育,获得了小麦、水稻、西红柿、黄瓜、青椒、花卉等新的品种,为航天育种探索了一条新路。
⑴ 通过第一颗返回式卫星的研制,突破了卫星的离轨、再入大气的气动外形和防热设计、返回程序控制、卫星软着陆、以及返回测控和返回轨道设计等再入返回关键技术。这些技术目前只有少数几个国家掌握。
⑵宽哗 通过前四种型号研制,实现了卫星总体设计技术、三轴稳定姿态控制技术、再入烧蚀防热技术、返回技术、公用平台等卫星技术的新进展。
⑶ 通过第五、六种型号研制,获得了热控技术、对地遥感的技术、激光测距仪技术、卫星侧摆技术、高精度舱压控制、热门机构、锂电池、湿度控制、回收落点控制技术等新的技术成果。
通过改进电源系统、改进数据管理和数传系统、增加可回收载荷的重量、提高控制能力,继续发展返回式空间科学试验卫星和更高分辨率的返回式遥感卫星,为国民经济建设和科学技术进步作出新的贡献。