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我国正式进入“探日时代”！细数四大关键冲破随着我国航天产业的不竭成长，对地观察、空间科学等各类航天使命对高性能卫星平台的需求越来越迫切，特别是具有超高指向精度、超高稳定度目标的卫星平台，是制约航天奇迹后续成长的关键“卡脖子”技术之一。2021年10月14日成功发射的我国首颗太阳探测科学技术实验卫星——太阳Hα光谱探测与双超平台科学技术实验卫星初次在轨利用磁浮技术，实现卫星超高指向精度、超高稳定度，对我国空间科学探测及卫星技术成长具有重要意义，标志着我国正式进入“探日时代”。 “十二五”时代，中国航天科技团体八院启动了超高指向精度、超高稳定度卫星平台预先研讨，倾覆性地提出“消息隔离非打仗”设想理念，有用处理了超精超稳平台瓶颈题目。“十三五”时代，在国家航天局的大力支持下，研制团队启动太阳探测科学技术实验卫星研制，冲破了“消息隔离非打仗”式卫星整体设想、“主从协同全解耦”超精超稳控制、新型大带宽超高精度磁浮作动器、两舱无线能源与信息传输等关键技术，考证了超精超稳控制目标，确保了太阳Hα波段光谱成像探测使命的顺遂停止。 消息隔离完全阻断振动传递传统卫星采用平台舱和载荷舱固连的设想方式，是以平台舱活动部件振动会不成避免地传递至载荷，形成观察质量下降。针对当前平台微振动间接影响载荷的瓶颈困难，太阳探测科学技术实验卫星在国际上初次采用了“消息隔离非打仗”整体设想新方式，将平台舱与载荷舱物理隔离，并将飞轮、太阳帆板等微振动源集合于平台舱、太阳Hα光谱仪放置于载荷舱，采用磁浮控制技术和履行机构实现两者物理非打仗隔离，不但阻断了平台舱微振动的传递途径，同时处理了平台舱热变形对载荷舱影响，使载荷控制精度和稳定度提升两个数目级以上。协同控制实现超精超稳传统卫星中，有用载荷均间接安装于卫星平台，卫星平台与有用载荷作为整体采用“平台主控、载荷随动”方式控制。采用“消息隔离非打仗”整体设想新方式，太阳探测科学技术实验卫星将载荷舱战争台舱分红了互不毗连的两部分，是以，若何实现两舱协同控制亟待处理。太阳双超卫星在国际上初次提出了“载荷舱自动控制、平台舱从动控制”的主从协同控制解耦新方式，处理两舱姿势和位置动力学耦合题目，实时、静态地将姿控力和位置控制力分派至对应的大带宽超高精度磁浮作动器，实现了两舱的稳定控制，使载荷舱的指向精度、稳定度均到达“双超”水平。新方式！大带宽超高精度磁浮作动器经过在磁场中置入通电线圈发生安培力，太阳探测科学技术实验卫星采用磁浮作动器实现对载荷舱的姿势控制，这就要求磁浮作动用具有高精度、大带宽、本身无干扰等特点。为此，团队展开了新型大带宽超高精度磁浮作动器关键技术攻关。采用闭合磁路优化设想，团队成功实现了磁场高均匀性，到达了大带宽隔离平台舱挠性与微振动干扰的结果；通太低噪声、低纹波、高精度功放驱动电流紧密控制，实现了超高精度驱动电流输出，控制精度较传统方式横跨两个数目级，使载荷舱超高指向精度、超高稳定度控制性能得以实现。无线充电、高速通讯——无线能源与信息传输技术因两舱之间完全隔离，太阳探测科学技术实验卫星的载荷舱战争台舱没法经过电缆传输能源和信息。为此，卫星采用无线能源传输系统，把平台舱的能量源源不竭地传输至载荷舱，满足载荷舱在全部寿命时代、各类工作形式下的能源需求。此外，卫星采用激光通讯和微波通讯两种“互为备份”的无线通讯方式，在两舱之间架起5G高速通讯通道，进一步提升了舱间通讯的效力和牢靠性。太阳探测科学技术实验卫星初次在轨飞翔获得的第一手飞翔实验数据将大大下降双超控制技术后续利用风险，为双超平台系列化成长奠基坚固的技术根本。未来，双超平台技术还将在高分辨率对地详查、大比例尺立体测绘、太阳立体探测、系外行星发现等新一代航天使命中停止普遍推行利用，大幅加速我国迈入航天强国的步伐，鞭策我国空间科学范畴、航天技术范畴跨越式成长。来历 北京日报客户端 | 记者 张航 通讯员 黄帆编辑 李拓流程编辑 刘伟利 |
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