9日凌晨，長征四號丙運載火箭成功發(fā)射高分五號衛(wèi)星。衛(wèi)星和運載火箭均由中國航天科技集團有限公司上海航天技術(shù)研究院研制生產(chǎn)，在我國航天領(lǐng)域，“上海制造”再攀新高。
地球上不同物質(zhì)都有自己獨特的光譜特征，光譜就像人的“指紋”，是用以識別和分析不同物體的一種重要“身份證”。高分五號衛(wèi)星是世界首顆實現(xiàn)對大氣和陸地綜合觀測的全譜段高光譜衛(wèi)星。
據(jù)高分五號衛(wèi)星總設(shè)計師孫允珠介紹，一般多光譜衛(wèi)星有幾個到幾十個探測通道，高分五號衛(wèi)星搭載了6臺全新研制的有效載荷。
其中，可見短波紅外高光譜相機，可見光譜段光譜分辨率達到5納米，不僅可以監(jiān)測飲用水源地污染，通過高光譜成像精確地識別內(nèi)陸水體綠藻、黃藻等藻類的生長變化情況，還能在高光譜礦物識別、礦產(chǎn)資源調(diào)查、地質(zhì)環(huán)境調(diào)查與監(jiān)測、農(nóng)作物估產(chǎn)等方面發(fā)揮重要作用。
大氣主要溫室氣體監(jiān)測儀，可獲取二氧化碳、甲烷等大氣溫室氣體的高光譜數(shù)據(jù)，用于對區(qū)域大氣環(huán)境監(jiān)測以及全球溫室氣體“旅行圖”等進行分析，為氣候變化研究及環(huán)境外交提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
大氣痕量氣體差分吸收光譜儀，則是我國第一臺用于二氧化硫、二氧化氮、臭氧等全球污染氣體探測的高光譜有效載荷。其天底觀測角度達114度，就像是一個廣角鏡，在705公里的高空，不但一天就可以覆蓋全球，還能實現(xiàn)定量監(jiān)測大氣中含量極少的二氧化硫等污染氣體的分布、變化和輸運過程。
“先進的有效載荷讓高分五號衛(wèi)星擁有環(huán)境監(jiān)測和國土資源勘探的火眼金睛，為建設(shè)美麗中國增添了一雙慧眼。”孫允珠說，“高分五號還是一位‘全能選手’，是目前國內(nèi)探測手段最多的光學遙感衛(wèi)星，工作模式多達26種，幾乎涵蓋了目前光學遙感衛(wèi)星所有的工作模式。”
在我國長征火箭大家族中，承擔高分五號衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)的長征四號丙火箭是一個成熟的老型號。型號雖老，創(chuàng)新發(fā)展的腳步從未停止。
據(jù)長征四號系列火箭總設(shè)計師汪軼俊介紹，此次火箭共有8項技術(shù)狀態(tài)更改，其中，首次采用了高空風減載技術(shù)，首次搭載了新的組合導(dǎo)航系統(tǒng)。
“高空風”是火箭的重要威脅。利用高空風減載技術(shù)，可以減小側(cè)風引起的附加載荷，提高火箭對風場的適應(yīng)能力。與以往不同，此次火箭在原有組合導(dǎo)航系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，還搭載了一套上海航天技術(shù)研究院自主研制的組合導(dǎo)航系統(tǒng)。該系統(tǒng)在GPS、格洛納斯雙模基礎(chǔ)上，新增了北斗導(dǎo)航模式。
高分五號衛(wèi)星的成功發(fā)射，是長征系列運載火箭的第274次發(fā)射，也是長征四號丙火箭一個多月來在兩個基地第3次圓滿完成發(fā)射任務(wù)。
“箭指蒼穹逐夢浩瀚宇宙，星耀華夏建設(shè)美麗中國。”在太原衛(wèi)星發(fā)射中心，張貼在高分五號衛(wèi)星試驗隊生活區(qū)大廳的這句話，是上海航天高分五號衛(wèi)星研制團隊十年來孜孜以求的心聲。從2008年開始衛(wèi)星背景論證，到2018年成功發(fā)射，這支團隊一次又一次攻堅克難，完成了一次又一次趕考，把我國高光譜衛(wèi)星研制提升到一個新的高度。
高分五號衛(wèi)星在705公里的太陽同步軌道，每天都要經(jīng)歷近15次高低溫變化和空間輻照影響，這對衛(wèi)星使用壽命是一個極大的考驗。為此，研制團隊整整花了一年時間，重新論證并改進、優(yōu)化原先的設(shè)計方案，從元器件和線纜，從電源到活動部件，從載荷到平臺，一一進行梳理，哪怕是一個元器件都要尋根究底。同時，針對探測器、制冷機、光學薄膜、活動部件等壽命薄弱環(huán)節(jié)，開展了75項試驗驗證工作，突破多項關(guān)鍵技術(shù)。
高分五號衛(wèi)星設(shè)計壽命8年，屬于一顆“長壽衛(wèi)星”。為了驗證數(shù)傳分系統(tǒng)的核心部件長壽命和高可靠性，團隊成員做了8萬次讀寫試驗。這相當于衛(wèi)星在軌使用16年，結(jié)果發(fā)現(xiàn)沒有一個壞區(qū)。
