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20年卫星研发,就像游戏打怪升级
——中科院微小卫星创新研究院微纳卫星研究所所长陈宏宇分享卫星研发历程
发布日期:2019-01-18   来源:上海冠亚娱乐报
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冠亚娱乐 www.no1jian.com “我叫陈宏宇,宏伟的宏,宇宙的宇。听名字像是天生应该做航天,但其实挺偶然的。”在近日举办的SELF格致论道讲坛上,中科院微小卫星创新研究院微纳卫星研究所所长陈宏宇这么介绍自己。

在这条“偶然”踏上的卫星研发路上,陈宏宇已经走了20年,已成功研制发射六类9颗卫星,轨道高度横跨10036000公里。卫星轨道高度不同,冠亚娱乐城难度也天差地别。不同轨道的飞行挑战,他开玩笑说,这个过程就像玩游戏打怪升级。

“做工程是戴着镣铐的舞蹈”

一望无垠的天空分为多个区域,在100公里附近存在一个过渡流区。卫星一般飞行在400公里以上,此高度范围是人类鲜有涉及的神秘区域。与此同时,这里也是地球大气变化剧烈的区域,要验证各种大气理论和实用模型在此高度范围的有效性,必须有全球范围的原位测量数据。

100公里的超低轨卫星需要从高轨道下降到低轨道,但是大气密度却急剧增加,100公里的大气密度是400公里1万倍以上,相当于飞机从天空中开到水里面,同时要保证速度不变,这对卫星的结构带来极大的挑战。“做工程是戴着镣铐的舞蹈,要在受到各种约束的情况下,完成最终目标的过程。”陈宏宇感慨说,在研制“力星一号”大气科学实验卫星时,遇到了一系列的“坑”需要解决。

第一个问题是打转。后来,团队从羽毛球的飞行受到启发,做了大量的仿真实验,终于解决了这个问题。此外,由于空气黏稠,保证卫星的在轨温度也是一大难题。为此,团队尝试了各种降温材料,有石墨烯,甚至消防员的战斗服也被他们研究了个遍。

“一共用了4种轨道控制的方法,最终安全降到100多公里,飞行时间长达4天,远远超过预期。”陈宏宇自豪地说,“力星一号”是当时运行轨道高度最低的人造地球卫星,在世界上首次实现了过渡流区全球飞行,获取了珍贵的全球稀薄大气密度分布数据,成功铸就了我国空间科学探索新的里程碑。

“未来要把卫星做成白菜价”

事实上,在做微小卫星之前,陈宏宇一直研究的都是大卫星。2000年参与的北斗一号卫星发射成功后,他辞去大卫星所有相关职务,主动请缨挑战新的领域——微小卫星。“大卫星虽然大而全,但是小卫星也有独特的魅力。”

在陈宏宇看来,卫星的本质是工具,不是众星捧月的明星,应该更方便地为人类冠亚娱乐城。由于微小卫星简易,它可以不断地迭代升级,可以做得更智能、更好用。“可以把它想象成从以前的台式机电脑到现在的笔记本,它可以变得更精巧、集成度更高。”更重要的是,微小卫星的成本低得多,使得卫星从科学顶峰飞到寻常百姓家成为现实,让所有的人能够获益。他开玩笑说,要把卫星做成白菜价。

凭借高集成、低成本、模块化、网络化、智能化等优点,微小卫星可以通过工业化流程,以组批生产优势,快速实现星座组网运行,可大幅缩短整个卫星系统对地重访周期,快速提升全球覆盖能力,形成互通互联。

虽然连闯多个关卡,在航天领域,特别是微纳卫星领域,陈宏宇团队已经小有名气,但他觉得,这才是开始。“将来我们想用微小卫星去更远的地方,宇宙这么大,我们想去月亮、去火星。”而眼前,他们准备用五年时间把120颗微小卫星做成星座,覆盖全球。在北斗和GPS卫星的基础上,实现导航增强,把将来的导航定位精度从5米提高到5厘米,为自动驾驶提供支持。