日本研究超低轨道卫星 “黑科技”有军用潜力-重生之游戏系统

                                                                2020年01月20日 8:36 来源:重生之游戏系统 编辑:腾讯分分彩后二复选

                                                                腾讯分分彩后二复选

                                                                【弗朗西斯出售豪宅】

                                                                发射阶段利用H-2A运载火箭执行“一箭双星”发射任务┊◇⊙,首先将“全球变化观测任务-碳循环”卫星送入太阳同步轨道◇?,随后火箭再次点火降低轨道π┊,将SLATS卫星送入高530千米的太阳同步轨道△。

                                                                超低轨道卫星可灵活部署☆,实现快速响应战术支持∴。尽管超低轨道卫星具备成像分辨率高、回归轨道可定点侦察的优势〇⊙♂,但由于大气阻力∟⊙,卫星设计寿命通常不到半年⊿,大规模应用受到限制∴⊿。国外大多数超低轨道卫星在1970年前部署⊙,开展短期对地观测、空间科学等任务⊙,此后长期发展缓慢∵◇。2000年以后∴☆,超低轨道卫星的代表是俄罗斯超低轨道光学侦察卫星、欧洲“重力场和稳定洋流探测器”等♀。随着技术的进步⊙,航天大国重视发展快速响应空间能力π♀,超低轨道卫星快响潜力巨大◇∟,可组批研制卫星并地面封存⌒△∵,在紧急情况下快速发射部署⌒┊⊙,开展短期战术支持任务⌒﹡。对于具备轨道保持能力的卫星□♀?,则可在超低轨道开展长期业务运行♂,进一步提升响应毒素和实战应用能力↑♂。

                                                                SLATS卫星由H-2A发射入轨

                                                                腾讯分分彩后二复选

                                                                超低轨道运行阶段卫星利用氙离子发动机进行超低轨道保持∟,分别在268千米高度运行31天▽♀□,250千米运行7天?,240千米运行7天▽,230千米运行7天□〇〇,220千米运行31天和180千米运行7天?,在验证超低轨道高度保持技术的同时展开对地观测、空间环境探测和材料性能研究等一系列活动∵。

                                                                任务基本情况SLATS卫星任务期2年↑,包括以下5个实施阶段﹡。

                                                                腾讯分分彩后二复选

                                                                SLATS卫星利用氙离子发动机进行超低轨道保持

                                                                预期实现以下三大目标一是验证超低轨道保持技术 π。200千米轨道附近的大气密度是600-800千米太阳同步轨道附近的1000倍♂﹡,大气阻力显著增大π♀,卫星运行轨道保持将难以保持??。SLATS卫星利用高比冲氙离子发动机持续提供小推力↑?↑,抵消大气阻力的作用π,并根据大气阻力的变化持续调节推力♂,保证卫星在超低轨道长期稳定运行﹡∴,轨道高度保持精度优于1千米┊。

                                                                耗资三千余万美元研究航天“黑科技”

                                                                腾讯分分彩后二复选

                                                                SLATS卫星搭载了3套有效载荷↑〇,氙离子发动机用于轨道机动和轨道保持△﹡,小型高分辨率光学遥感器用于对地成像∴π▽,原子氧监控系统用于包括原子氧测量遥感和材料性能恶性监控器⊙〇,分别用于在轨实时实时测量原子氧分布∟↑,以及监控原子氧作用下13种材料的性能变化△〇。

                                                                腾讯分分彩后二复选

                                                                初始轨道控制阶段SLATS卫星入轨后进行初始轨道高度控制﹡π,利用化学推进系统在约1个月时间内将卫星高度降至408千米☆〇♂。

                                                                腾讯分分彩后二复选

                                                                电推是卫星的新型推进技术军事应用潜力不小超低轨道卫星可以实现以低成本方式实现高性能侦察□↑♂。超低轨道通常是指临近空间以上?⌒↑,且低于300千米高度的轨道π﹡。在超低轨道部署卫星◇☆,能够大幅缩短成像距离♀,提供光学和雷达性能⊙,利用小卫星搭载成像载荷即可达到目前世界领先的成像能力┊┊,卫星研制和发射成本也将大幅降低⊙┊⊿。对于光学成像系统∵⌒⊙,随着轨道高度降低π∵◇,卫星分辨率提升↑┊┊,当卫星使用相同光学遥感器∴♂♂,运行在180千米高度轨道分辨率是在900千米轨道的5倍﹡。对于雷达成像系统⌒∴⊿,采用超低轨道设计方案可显著降低雷达功耗∟↑┊,提高成像分辨率和综合观测能力◇↑△,实现成像载荷小型化和轻型化♀。

                                                                该卫星由日本宇宙航空研究开发机构研制、发射和运管◇◇⊙,三菱电机公司是卫星主承包商∴◇⊿,负责与设计机构和供货商沟通和协调□∵☆。卫星项目总经费约合3138万美元┊,其中研制经费约2389万美元♀。

                                                                二是开展超低轨道卫星高边分辨率成像⊙。超低轨道的大气阻力和离子发动机的推力将引起卫星姿态的扰动⌒∟,造成相机成像模糊∴□,对地观测性能下降┊。SLATS卫星采用了高精度姿态控制系统?﹡?,提升卫星指向精度和稳定度〇☆,降低扰动因素对成像效果的负面影响π。同时π﹡∟,由于卫星运行在超低轨道┊◇,成像分辨率显著提高☆△□。

                                                                三是获取环境数据♀∵,积累超低轨道卫星工程经验△π△。超低轨道卫星目前仍存在诸多基础性问题尚未解决?,大气环境数据匮乏为任务带来不确定性⌒,轨道附近的原子氧容易与卫星表面的抗辐射、耐高温、耐低温的隔热材料发生反应♂,引起材料受损、性能恶化┊,导致卫星故障率增大⊿。SLATS卫星在轨实时测量大气密度、原子氧密度等数据π↑,修正大气预测模型♂☆,能够支持后续超低轨道卫星设计和轨道控制♂⊿∵。此外♂┊,开展抗原子氧材料研究和工程试验♂,可有效延长任务寿命♀﹡☆,为未来超低轨道卫星实际应用积累基础数据和工程经验□♀♂。

                                                                SLATS卫星由平台和有效载荷两大部分组成?∟,卫星展开尺寸2.5米×5□⊿☆,2米×0.9米┊,星体呈长方形□⌒π,有利于减少超低轨道运行阶段的阻力△,同时使用了大太阳电池翼♂♂∴,通过调整姿态可改变横截面积∵∵,调节飞行阻力♂?♂,辅助进行轨道转移?↑。该卫星重400千克♂,设计寿命2年⌒,采用三轴稳定控制〇▽∟,推进系统采用化学推进分系统执行编队任务◇♂,使用氙离子发动机执行超低轨道保持任务〇。

                                                                日本宇宙航空研究开发机构于2017年12月23日发射了SLATS卫星┊⊿□,该卫星将部署高180-268千米的轨道☆,用于验证超低轨道高度保持技术?,并利用小型光学遥感器开展高分辨率对地观测﹡∵,同时开展大气地热层探测☆,获取大气密度、原子氧密度等数据↑∵,研究原子氧材料性能恶化的影响♀,为未来发展超低轨道卫星系统提供工程验证□□♀。

                                                                腾讯分分彩后二复选

                                                                降低卫星高度是除了研发先进成像载荷之外┊♂∴,提升卫星成像能力的一个重要途径□◇∵。目前⊿,超低轨道卫星技术尚未成熟♂?,超低轨道小卫星平台、电推进、防务材料等关键技术有待突破⊙△,提前进行技术储备∵◇↑,对实现超低轨道卫星长期在轨飞行♂↑,成倍提升成像能力具有积极意义♂。

                                                                2017年12月23日∵∴∵,日本宇宙航空研究开发机构(JAXA)研制的“超低轨道技术试验卫星”(SLATS)由H-2A运载火箭发射成功∴◇⊙,该卫星是世界首颗具有变轨能力的超低轨道卫星?□,将在轨验证超低轨道高度保持△↑,高分辨率对地观测等一系列关键技术◇↑π。超低轨道技术能够迅速增强战场信息获取能力♂♀,军事应用潜力巨大⊿⊿〇。

                                                                腾讯分分彩后二复选

                                                                后期应用阶段超低轨道稳定运行阶段结束后□,卫星将进行为期180天的后期应用∴⊙,根据燃料剩余情况进一步开展降轨或升轨试验┊。

                                                                SLATS卫星重400千克⊙,属于小卫星

                                                                轨道转移阶段通过调整卫星姿态增加大气阻力△∵∟,利用约1年时间将卫星缓慢转移至268千米的超低轨道?。

                                                                超低轨道卫星变轨能力可以实现“平时普查”与“战时详查”应用♂☆⊿。为满足全球覆盖和每日目标重访的侦察需求△∟,侦察卫星大多采用三星一组的方式部署⊿△⌒,同时要求具备大角度侧摆能力♂。在单星部署的情况下﹡,卫星回归周期从数天至数十天不等∟π,主要执行全球普查任务、268千米的太阳同步轨道是一条特殊的骨雕♂,可实现卫星每天过顶特定地区⊿,开展热点地图高频度详查任务□,军用应用潜力巨大△。以具备多次灵活变轨能力的SLATS卫星为例⊿,平时可以运行在高320千米的太阳同步轨道☆,重访周期5天△⊙△,执行全球观测任务△☆,战时利用大推力化学推进分系统将卫星快速变轨至268千米的太阳同步轨道♀,开展热点地区每日定点侦察任务♂□,以“平战结合”的方式实现天基资产高效率利用﹡。

                                                                腾讯分分彩后二复选

                                                                何慧东/北京空间科技信息研究院

                                                                “超低轨道技术试验卫星”(SLATS)在轨运行想象图

                                                                推荐阅读:丹麦反重力瀑布