双星“姐妹”太空聚首共探地球大气空间

1、双星“姐妹”太空聚首共探地球大气空间北京时间 7 月 25日下午 3点 05分，在太原卫星发射中 心探测二号卫星由长征二号丙 SM 运载火箭送入太空，火箭 飞行 30 分钟后，西安卫星测控中心传来的数据表明，探测 二号卫星已准确进入近地点高度为 681 千米、远地点高度为 38278 千米、倾角为 90度的轨道， 发射获得圆满成功。 至此， 探测二号与先于它半年多升空的探测一号卫星一起，携手欧 空局已经在轨的四颗探测卫星，实现人类历史上第一次对地 球空间的六点立体探测。金牌火箭再立新功用于发射探测二号卫星的是素有金牌火箭之称的长征 二号丙运载火箭的改进型，该型火箭是由两级状态的长征二 号丙火箭

2、加固体上面级 SM 组成，上面级主要用于实现卫星 的变轨、调姿和起旋 ，以满足卫星入轨的要求，达到预定 的轨道高度。 长征二号丙及其改进型火箭至此已创下连续 22 次成功发射的记录。这次发射也是我国长征系列运载火箭的 第 77 次飞行，同时将中国航天自 1996 年 10 月以来连续发射成功的记录刷新到第 35 次不能有“自由度”的飞行发射探测一号、探测二号的火箭都是长征二号丙 SM 火 箭，但每一次发射都会融入新的“内容” 。据火箭总指挥郑 全宝介绍，此次发射探测二号卫星的火箭，其入轨精度要求 更高。探测一号卫星的轨道高度要求是 67000 千米，这是我 国发射卫星运行轨道最高的一次，实际打

3、到 78000 多千米， 反而使一些以前探测不到的空间由此也可以覆盖了，产生了 意想不到的效果，用户非常满意。而探测二号卫星为满足多 点探测的需要，其轨道高度必须按“指标”走，不能打高， 也不能打低，也就是说，火箭在飞行途中的“自由度”受到 限制，必须严格按规定动作来。这在无形之中就增加了“驾 驶”难度。为此，研制人员在软件设计方面做了大量计算并 进行修改，同时相应调整硬件，最终让苛刻的条件变成了火 箭圆满入轨的现实。“上面级”也传奇长征二号丙系列运载火箭因多年保持不败记录而声名显赫， 但在接下双星探测计划的发射任务后，根据探测卫 星高轨道的特点及要求，火箭做了相应的改进。最突出的一 点，就是

4、在火箭一级、二级的上面，又增加了一个全新的上 面级 SM 。这个上面级的确相当于火箭的第三级，但又与三 级不同。 它是独立的， 自成体系。 它由主结构、 固体发动机、 姿控系统、控制系统、分离系统、遥测系统等组成。采用自 旋稳定和三轴稳定相结合的姿态控制方式，以及大速率长时 间的惯性组合系统，满足卫星入轨要求。上面级在整个飞行 过程中要经历起旋、调姿、精控、稳定、变轨、消旋、再起 旋调姿、星箭分离、上面级调姿等18 个飞行段，在肉眼看不到的空中芭蕾表演中扮演着非常重要的角色：火箭一、二 级飞行将卫星与上面级的组合体送入预定轨道；上面级与二 级分离后，进行调姿、滑行、起旋，并在预定轨道变轨，使

5、卫星进入轨道；上面级再消旋、调姿，使卫星自旋轴垂直于 黄道平面后，上面级再起旋至卫星要求转数后与卫星分离。 针对上面级自旋稳定的特点，研制人员更是制订了相当周密 的解决方案，完成了四分集GPS接收机、大推力小偏差固体 发动机等重要技术的研制与攻关。探测二号的成功发射，再一次考验了上面级，同时表明 长征二号丙系列火箭技术迈上了一个新台阶。卫星突破三大技术难关此次发射的探测二号卫星，由中国航天科技集团公司所 属中国航天东方红卫星有限公司、中国科学院空间科学应用 研究中心与欧洲空间局协调的五家欧洲科研机构联合研制， 是我国“地球空间双星探测计划”中的第二颗卫星，卫星外 形、展宽、高度与探测一号卫星基

6、本相同。重约 343 千克， 卫星本体为直径 2.1 米、高 1.4 米的圆柱形 ,加上天线等则高 近 4 米 ,工作寿命为 12 个月。卫星采用自旋稳定，自旋轴垂 直于黄道平面，其构型与探测一号卫星也基本相同，只是装 载了功能不同的有效载荷。两颗卫星运行于目前国际上地球 空间探测卫星尚未覆盖的重要活动区，相互配合，构成具有 明显创新特色的星座式独立探测体系，可以对地球空间暴发 生机制和发展规律进行立体探测。据探测二号总指挥兼总设计师张永维介绍，探测二号卫 星主要在剩磁控制技术、等电位控制技术和抗辐射技术等三 个方面取得突破。剩磁控制技术方面，探测二号卫星从电子电路到整星结 构材料等各方面的剩

7、磁控制都取得了新的进展；与探测一号 相比较，在等电位控制技术方面有了明显提高；由于探测二 号每天要四次穿越辐射带，辐射剂量率和总剂量都比探测一 号大，因此重点加强了抗辐射设计。探测二号还在探测一号基础上做了三方面重大改进：一 是探测二号卫星伸杆火工品由外方产品换成了经过航天考 验的国产火工品；二是低频交流磁场比探测一号卫星有显著 改善；三是针对探测二号卫星的要求，为获取更多的数据， 数传天线由一副增至两副，从而增长了有效载荷的数据接收 时间。与探测一号相比，探测二号卫星八台 （套）有效载荷中， 有五台 （套 ）由欧洲产品变更为采用国产产品，其他三台中， 两台为欧空局研制提供，另一台则是由中欧双方合作研制。 他说，从严格意义上讲，探测二号卫星的抓总、供配电、总 装、总体集成、测试等工作均由中方负责，欧方负责其提供 的有效载荷的调试、测试和个别仪器的热设计。在数据共享 方面，中方和欧方都有自己的数据分发中心，双方都通过该 中心将有关数据传递给对方的科学家。探测二号卫星作为针对各类空间暴、各类空间扰乱现象 而量身定做的专用科学卫星，其总体技术水平满足了中欧科 学家的使用要求。而通过探测一号、探测二号的研制，也使 中国在科学实验卫星技术上有了较大进步，目前已达到国际 同类卫星的技术水平。探测二号卫星的成功发射，