热烈祝贺!北京时间10月24日3时25分,我国酒泉卫星发射中心,长征四号乙运载火箭点火升空,将遥感五十三号07至09星、遥感五十六号19至21星送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。
两个系列,六颗卫星,一次发射完成交付。就在此次发射之前差不多9小时的时候,长征六号改运载火箭在太原卫星发射中心发射升空,也是把遥感卫星送入预定轨道。不同型号的火箭,不同的发射场,在很短的时间内先后发射了遥感卫星。
对于此次长征四号乙的发射任务,六颗卫星如何装进一枚火箭?进入太空后怎样安全分开?已经服役多年的长征四号乙,为什么依然承担着重要任务?
一箭多星,一次任务携带多颗卫星,可以共同利用火箭运力、发射设施和地面保障资源,为卫星部署争取时间。但这不是一件容易的事情,火箭整流罩中的卫星需要精心安排,因为卫星怎样布局,会影响组合体的质量分布和受力情况。火箭上升时,卫星及其连接结构还要承受振动、噪声和加速度,设计人员必须让它们既装得下,又经得起飞行环境的考验。
等到进入预定空间位置后,更大的考验来了。多颗卫星与火箭分开时,需要控制分离时序、方向以及分离产生的力和力矩,让各个分离体按照设计要求拉开距离,避免相互干扰和碰撞。
卫星离开火箭之后,仍然带着原有的飞行速度,分离产生的小幅速度变化,会逐渐改变它们之间的相对位置。因此,一箭多星既要研究刚分开的那一刻,也要计算之后的相对运动。
如今谈起运载火箭,人们很容易把目光投向更大的推力、更强的运力,以及重复使用技术。这些方向当然重要,但我国现在也需要像长征四号乙这样能够持续承担实际发射任务的成熟型号。
中国航天科技集团的资料显示,它在长征四号甲基础上改进研制,1999年5月10日首次发射成功,将风云一号C星和搭载的实践五号卫星送入预定轨道。从气象观测到资源调查,这枚火箭的服役经历,与我国对地观测能力的建设紧密相连。
长征四号乙箭体全长将近48米,直径3.35米,起飞质量超249吨,至近地轨道有效载荷4.2吨,太阳同步圆轨道运载能力可达3.3吨。包括这次任务在内,过去27年来,长征四号乙总共进行了59次发射,其中58次取得成功,成功率达98.31%,其可靠性非常高,也是劳模火箭了。
根据本次任务介绍,长征四号乙由中国航天科技集团所属商业火箭公司抓总研制、八院承担研制,采用常温液体三级构型,能够执行一箭一星或多星发射,适应不同类型卫星和不同轨道要求。
据悉,此次发射的卫星主要用于科学试验、国土资源普查、农产品估产和防灾减灾等领域。在这些领域的背后,对应着庞大的观测需求。卫星把观测仪器带到太空,就能以较大的空间范围观察地表及其变化。
我们平时看到的卫星图片,只是遥感成果中比较直观的一部分。不同仪器能够获取不同波段的信息,有些接收地物反射的太阳光,有些探测物体自身发出的热辐射,还有些主动发射信号,再分析返回的回波。
以农业为例,一片田地在人眼看来都是绿色,不同作物、不同生长阶段以及不同健康状态,却可能表现出不同的光谱特征。健康植被在近红外波段具有较强反射,这类信息可以帮助研究人员识别和分析植被状况。所以,多波段观测在作物健康、土地利用和自然灾害监测中有着很大的用途。
再如雷达遥感,它主动发射微波,具备不依赖太阳照明、在多种云层条件下观测地表的优势。对于需要及时获取信息的洪涝监测,这类能力很有价值。
把卫星送上天,最终还是为了获得有用的信息。国土资源普查首先面对的是范围问题。土地广阔、地形复杂,仅靠人员逐点调查,需要投入大量时间。遥感能够提供大范围观测资料,帮助识别变化,再与实地调查相互验证。
农业监测还面对时间问题,作物从播种到成熟,长势始终在变化。连续观测则有助于判断生长过程是否正常,哪些区域可能出现了旱情或其他异常。
灾害监测的需求则更加紧迫,洪水发生后,哪些区域已经被淹?灾害前后的地表出现了什么变化?需要优先核查的地方在哪里?及时获得范围较大的观测资料,可以为地面调查和应急决策提供参考。
对于长征四号乙而言,此次任务再次展示了成熟型号承担多星发射的能力。对于对地观测体系而言,这次六颗卫星顺利入轨,在轨遥感卫星数量增加,能够为观测系统建设创造条件,能够更快重访某个地区。
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