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“羲和”起飞奔日 先进科技助力我国步入“探日”时代

2021-10-19 10:21:01  来源: 化工仪器网

       10月14号,正式命名为“羲和号”的我国首颗太阳探测科学技术试验卫星随着长征二号丁火箭在太原卫星发射中心成功升空。羲和是我国古代神话中的太阳女神,以之为名的探日卫星携带着科学家探索太阳的无线热情奔赴太空,将我国正式带入“探日时代”。

 

  Hα光谱为太阳探测提供中国解决方案

 

  “羲和号”作为太阳Hα光谱探测与双超平台科学技术试验卫星,在国际首次实现了全日面Hα波段光谱成像观测,为太阳探测提供了新方法。

 

  据了解,Hα读作“氢阿尔法”,是波长为656.281纳米的氢原子谱线。Hα是可见光谱范围内最亮的氢谱线,可以用于分析太阳爆发时的大气温度、速度等物理量的变化,对于研究太阳耀斑和日冕物质抛射等太阳活动在光球层和色球层的响应以及深入了解太阳爆发的动力学过程和物理机制有重要意义。“羲和号”不仅可以进行Hα波段光谱成像观测,还实现了全日面成像,可以获得日面上任意一点的光谱信息。

 

  “双超”卫星平台提高载荷指向精度与稳定度

 

  “羲和号”的主要载荷为太阳空间望远镜,为保证空间望远镜在卫星运行的振动中也 能够精确稳定得指向目标,卫星研制团队特别设计了“双超”卫星平台。平台舱和载荷舱不再采用传统的固连设计,而是将平台舱与载荷舱物理隔离,通过磁浮控制技术实现“动静隔离非接触”,避免平台舱微振动直接影响载荷造成观测质量下降的问题。

 

  卫星在轨运行产生的振动时制约载荷的指向精度和稳定度的重要因素。平台舱与载荷舱分离后,这一影响大幅降低,将“羲和号”指向精度和稳定度与传统卫星相比提升了1-2个数量级。

 

  无线能源与信息传输架起两舱无形桥梁

 

  平台舱与载荷舱的分离也带来了控制、能源和信息传输等方面的问题。针对两舱的协同控制问题,卫星研制团队提出了“载荷舱主动控制、平台舱从动控制”的新方法,实现两个舱体的稳定控制。

 

  而为了解决两个舱体的能源和信息传输问题,卫星研制团队提出“磁感应耦合式”无线能量传输技术为完全物理隔离的荷舱提供可靠稳定大功率的能源,并采用激光通信和微波通信两种无线通信方式实现两个舱体直接按的数据传输。

 

  太阳不仅是地球能量的主要来源,对于地球生物有着十分重要的意义,对于现代社会的科技也有着不可忽视的影响。太阳爆发产生的大量带电高能粒子和增强的电磁辐射能够显著影响地球的电磁环境,会对卫星和其它空间飞行器造成威胁,导致短波无线电信号衰落,破坏电力系统,从而影响现代社会的正常运行。探测与研究太阳活动的原理及规律是应对太阳爆发不利影响的必要措施。

 

  “羲和号”实现我国太阳探测零的突破,不仅代表了我国空间科学与航天技术的跨越性发展,提高我国在航天领域的影响力,也将推动全世界的太阳探索工作,为人类科学事业做出中国贡献。


文章摘自化工仪器网,侵删。

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