航天科技五院张衡一号卫星研制团队打造我国首颗磁洁净卫星工作侧记

中国航天报 2018/02/08

2月2日,弱水河边,东风湖畔。伴随着巨大的轰鸣声,我国地震立体观测体系天基观测平台的首颗卫星张衡一号在酒泉卫星发射中心成功发射升空。

张衡一号卫星由航天科技集团五院东方红公司负责抓总研制。尽管国家立项时间是2013年8月,但卫星总指挥、总设计师袁仕耿2011年就已经带领团队进行知识和技术上的储备。

整整6年,2000多个日日夜夜,这支一切从新出发、一路摸索前进的团队终于打造出了我国第一颗磁洁净卫星,将为后续同类卫星提供极大的借鉴意义。

在试验队进场动员大会上,袁仕耿对研制团队这一路的形容再贴切不过,“随时播种,随时花开,将这一路点缀得花香弥漫,使后来人不觉路途艰辛。”

开启“倒时差”工作模式

1月27、28日两天,是张衡一号卫星发射前的最后一个周末。五院卫星试验队却没有双休日的概念,他们加班加点,马不停蹄地一直工作到深夜。这已经成为了试验队工作的常态,甚至在卫星研制期间,他们也曾连续一个月夜间上班,白天睡觉,开启了“倒时差”的工作模式。

作为我国首颗以监测全球空间电磁场、电离层等离子体、高能粒子沉降等空间现象为科学目标的卫星,张衡一号卫星对电磁洁净度要求非常高。这意味着试验过程中外部磁场必需保持平稳,是关系到磁试验能否顺利进行的重要因素之一。

针对这个特殊要求,型号研制队伍分析了地球磁场及试验区磁场的变化规律,最终确定了磁试验时间要求为每天晚上11点至次日凌晨4点半。在此之前,从来没有任何一颗卫星的常规试验时间是在夜间,也没有哪个试验要求同一批研制人员连续近一个月夜间工作和判读数据。

晚上11点上班,凌晨5点下班,张衡一号磁试验队员们持续20多天连夜奋战。型号总指挥兼总师袁仕耿不辞辛劳,出现在夜间试验的一线;副总师刘胜利和主任设计师朱兴鸿采取工作24小时休息24小时的方式轮流进行工作……

近20天的昼伏夜出的试验生活后,磁试验大功告成。试验队员们互相开玩笑说,这是工作以来参加的第一个需要“倒时差”的试验项目。

最终,张衡一号卫星整星的磁洁净度达到了0.33纳特,精度达到了优于0.1纳特的国际先进水平。

为后续同类卫星提供模板

离发射的时间越来越近,控制分系统主任设计师李贵明感到压力越来越大,越来越紧张:“脑子里时刻都在演练各种可能出现的风险规避、问题解决措施,争取我们控制系统表现优异点,能为载荷的科学家们提供更洁净的控制系统平台环境。”

李贵明的紧张不无道理,控制分系统是整个卫星最复杂、单机最多也是最重要的一个平台系统。星箭分离后控制系统便会进入最紧张忙碌的时刻,一共900多个遥测判定等待着他们,而且每个判定都容不得任何闪失。

张衡一号卫星最与众不同的“无磁化”要求,对控制分系统来说几乎就是进行全新的系统设计。为了磁洁净,他们对控制系统进行了适应性的修改。

而一个小小的变动,背后就是整个控制方案上巨大的技术更改。

卫星上有效载荷工作时,太阳能帆板机构一旦转动,就会影响整个电磁观测的精确度。但同时,帆板机构又必须对准太阳才能获得能源提供电力。

“这简直对整个帆板的逻辑控制带来了致命的冲击。”李贵明毫不讳言。

面对种种困难,控制系统及各分系统的几十名位同事毫不退缩,大家一起加班加点,一起技术攻关,想尽各种办法,走过了最艰难的研制时期。

“最终方案确定让太阳能帆板与载荷合理分配工作时间,既保证能源供应又保证载荷正常工作,对后续同类卫星具有模板性的借鉴意义。”说到这里,李贵明充满了自信与骄傲。(代振莹)

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