新華社上海11月15日電題：“風(fēng)云三號(hào)D”氣象衛(wèi)星：“叱咤風(fēng)云”背后的故事
新華社記者張建松
我國第二代極軌氣象衛(wèi)星風(fēng)云三號(hào)的第四顆星，15日凌晨成功發(fā)射，璀璨星空又多了一顆“中國星”。遙望星空，每一顆“中國星”都凝聚了航天人的心血和智慧。在“風(fēng)云三號(hào)D”衛(wèi)星的研制單位--中國航天科技集團(tuán)八院，記者聽到了這顆新星“叱咤風(fēng)云”背后的故事。
多載荷在軌“和諧共處”的秘密
“風(fēng)云三號(hào)D”氣象衛(wèi)星堪稱“技術(shù)能手”，一星多能，共搭載了10臺(tái)（套）遙感探測儀器。其中，很多儀器“嬌氣敏感”，對(duì)工作環(huán)境的安靜程度要求極高。
例如干涉型紅外高光譜探測儀，在我國低軌遙感衛(wèi)星上屬于首次應(yīng)用，具有高空間分辨率、高光譜分辨率等優(yōu)點(diǎn)，但即使微小的振動(dòng)，也會(huì)使得其性能大打折扣。
眾多“嬌氣敏感”的載荷在軌運(yùn)行，如何實(shí)現(xiàn)“和諧共處”而互不干擾呢？中國航天科技集團(tuán)八院509所技術(shù)專家劉興天介紹說，這涉及到多載荷共存的動(dòng)力學(xué)兼容性問題。
為了解決這一難題，給各類載荷提供超安靜的工作環(huán)境，科研人員研制了微振動(dòng)監(jiān)測與抑制系統(tǒng)，并首次在國內(nèi)遙感衛(wèi)星上應(yīng)用了“液體阻尼隔振”技術(shù)，實(shí)現(xiàn)“共振峰”和“高頻振動(dòng)”抑制。經(jīng)過對(duì)星上動(dòng)力學(xué)頻譜特性的研究論證，有效地避開了載荷之間潛在的相互干擾。
與此同時(shí)，科研人員還研發(fā)了“松弛型液體阻尼隔振”技術(shù)，不僅能夠做到在“共振峰”處有效控制放大倍數(shù)，而且還將“高頻振動(dòng)”衰減90%以上，克服了傳統(tǒng)被動(dòng)減振的技術(shù)難題?？蒲袌F(tuán)隊(duì)反復(fù)開展系列比對(duì)試驗(yàn)，一個(gè)個(gè)參數(shù)調(diào)整，一項(xiàng)項(xiàng)測試驗(yàn)證，最終確保了多載荷在軌“和諧共處”，保證了衛(wèi)星成像性能。
衛(wèi)星總裝廠房內(nèi)永遠(yuǎn)“四季如春”
上海濕潤的空氣，對(duì)于搭載著紅外相機(jī)的風(fēng)云系列氣象衛(wèi)星來說是致命的。一旦衛(wèi)星在地面吸附了環(huán)境中的水汽，入軌后在宇宙空間的真空環(huán)境下釋放，造成水汽污染，就會(huì)導(dǎo)致紅外相機(jī)信號(hào)嚴(yán)重衰減，乃至失效。
正因?yàn)槿绱?，中國航天科技集團(tuán)八院的衛(wèi)星總裝廠房內(nèi)永遠(yuǎn)“四季如春”。據(jù)總裝中心主任陳小弟介紹，廠房內(nèi)的濕度嚴(yán)格控制在30%至45%之間，溫度一直維持在20℃±3℃，廠房的潔凈度優(yōu)于十萬級(jí)。
每天，廠房內(nèi)控制系統(tǒng)都會(huì)將溫濕度數(shù)據(jù)報(bào)送到指定人員的手機(jī)上，一旦出現(xiàn)異常，便會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)。總裝廠房還24小時(shí)維持著“正壓環(huán)境”，即讓內(nèi)部壓力略高于外部，使內(nèi)部空氣可以外流，但外部空氣無法進(jìn)入廠房內(nèi)部。廠房的內(nèi)部除塵系統(tǒng)也24小時(shí)運(yùn)作，不間斷地除塵。
“風(fēng)云三號(hào)D”衛(wèi)星上，還有一些器件對(duì)污染源特別敏感，如紅外相機(jī)的輻冷控制器、太陽翼驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)中的軸承等，除了對(duì)廠房環(huán)境有要求之外，總裝人員還需通過“高純氮?dú)庹龎罕３?rdquo;的方法，對(duì)它進(jìn)行單獨(dú)保護(hù)，確保外界污染源無法進(jìn)入。
讓衛(wèi)星“浮”在包裝箱里運(yùn)輸
“風(fēng)云三號(hào)D”衛(wèi)星從上海“乘坐”火車前往太原衛(wèi)星發(fā)射基地，一路翻山越嶺、旅途勞頓，對(duì)保持衛(wèi)星的潔凈度和舒適度也是不小的挑戰(zhàn)。
據(jù)中國航天科技集團(tuán)八院主任工藝師張偉介紹，“風(fēng)云三號(hào)D”衛(wèi)星總裝團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了自帶減震功能的包裝箱，讓衛(wèi)星像“磁懸浮”那樣，“浮”在包裝箱里，振動(dòng)沖擊很小。即使有些搖晃，也不會(huì)對(duì)星體造成影響。
同時(shí)，通過在箱內(nèi)維持“正壓”，來控制溫度和濕度，同時(shí)達(dá)到減振功能。在整個(gè)運(yùn)輸過程中，還以數(shù)字化的方式，對(duì)箱內(nèi)溫度和濕度數(shù)據(jù)、以及衛(wèi)星狀態(tài)進(jìn)行隨時(shí)監(jiān)測。
除了技術(shù)手段，操作人員在涉星操作時(shí)，都必須按規(guī)定戴上一次性口罩、手套和防靜電手環(huán)，防止人體的唾液、油脂或接觸時(shí)產(chǎn)生的靜電，對(duì)星體造成影響。
目前，風(fēng)云三號(hào)衛(wèi)星已經(jīng)建立了一套完整的、可操作的防污染體系。未來，還將融合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)環(huán)境參數(shù)的數(shù)據(jù)集中采集與遠(yuǎn)程動(dòng)態(tài)管理，進(jìn)一步提升衛(wèi)星產(chǎn)品的防污染保障水平。（完）
(責(zé)任編輯：陳冬梅)
