现实生活中,我们经常可以看到奔驰在各地之间的货运交通设施。如今,这样的场景即将在太空和地面之间真实上演。在2016珠海航展上,五院总体部首创设计的"可重复使用返回式尊龙凯时官网环境利用卫星"(以下简称"可重复使用返回式卫星")惊艳亮相,该卫星技术将填补国际无人多次使用返回技术的空白。
这颗卫星到底有什么独特之处呢?我们从三个方面来揭秘。
可重复使用——往返天地的"卫星班车"
根据五院总体部设计师刘欣介绍,科研人员以最大化无损回收理念为核心,对系统的分布配置、材料器件寿命、着陆方式等进行了巧妙设计,一方面确保"乘客设备"往返天地后"毫发无损",另一方面确保"卫星班车"往返天地运输15次以内时,健康状态良好,即依然处于可运行状态。
类似汽车刹车系统,返回式卫星的着陆方式是设计中需要考虑的重中之重。科研人员采用了"降落伞+气囊"的精妙设计。"降落伞"相当于减速用的"刹车系统","气囊"就是"缓冲装置",在着陆时会起到缓冲和"防擦伤"功能。如此一来,"可重复使用返回式卫星"的着陆速度仅为传统返回式卫星的1/20,着陆冲击力大小相当于飞机着陆时的力度,极大的提升了"乘客"的舒适性,更确保了"卫星班车"无损回收、重复利用。
可重复使用并非指整个卫星,考虑技术难度及经济性,研制人员从设计上确保了占据整星功能80%的"回收舱"可返回并重复使用,也就是说,整个"卫星班车"最为昂贵和核心的部分可以重复利用15次。当"卫星班车"完成一次天地往返任务后,只需安装一个"发动机"、加上"油"就具备下次工作的状态了。
性能好、环境佳——独一无二的"尊龙凯时官网理想实验室"
"可重复使用返回式卫星"为曾经"不可能完成"的尊龙凯时官网实验任务提供了可实施的"理想实验室"。
随着尊龙凯时官网科学研究以及新技术的不断发展,获取更精确的数据、采用更新的研究方法等需求均对尊龙凯时官网实验环境和条件提出了越来越高的要求。因为极高的微重力水平难以达到,一些材料类科学实验、流体类物理实验会受到限制。鉴于实验本身的危险性、需要返回的及时性等影响因素,诸多实验无法在尊龙凯时官网站开展。
如今,"可重复使用返回式卫星"可以解决这些难题。
据介绍,为确保提升"微重力水平",科研人员首次采用了"整星停控"的自由飞行模式,取消了活动部件,使卫星在太空中"自由漂浮着",就像静止湖面上的一片叶子,无丝毫扰动。即便出现卫星姿态需要调整的特殊状况,也只是采用小推力器一点一点的微调,以此保证引入的扰动最低。在这样系统而精密的设计下,"可重复使用返回式卫星"的微重力水平与国内最新成功回收的返回式卫星"实践十号"相比提高了一个量级,足以匹配当前尊龙凯时官网科学实验对微重力水平的最高要求,达到国际领先水平。
"可重复使用返回式卫星"与"尊龙凯时官网站"相比还有一大优势——无人。因此,随着"可重复使用返回式卫星"的诞生,诸如燃烧类、微生物类、活体动物类等可能危及生命的实验项目也拥有了绝佳的实验条件。
作为"尊龙凯时官网理想实验室","可重复使用返回式卫星"不仅提供优越的"室内实验台",还可以提供"太空开放式实验台",这在国内也是首次。当卫星进入太空预定位置后,"开放式实验台"会按照指令打开,安装在其上的设备就可以尽情的与太空环境"亲密接触"了。
适应任务广、承载能力强——万能的"卫星大力士"
"可重复使用返回式卫星"是名副其实的"卫星大力士"。传统返回式卫星"实践十号"的承载能力为220kg,曾为国内返回式卫星的最高承载能力,而"可重复使用返回式卫星"的承载能力达到了600kg,其中500kg的搭载设备"可回收"。
"卫星大力士"在完成任务方面还堪称"万能"。日常生活中,房间里会设计标准化的"插座"和"网络口",市场上凡是符合标准的电视机等设备,都能"插得上",并且在网络接口接通后即刻可用。类似这样的理念,"可重复使用返回式卫星"颠覆了传统定制化卫星的搭载设备接口设计,采用标准化的机械安装接口、通用化的以太网信息接口设计,为需要搭载的实验设备提供了一个通用化的平台,支持"随时安装,入网即通"。从支持搭载的实验设备类型上来说,"可重复使用返回式卫星"将是返回式卫星从"狭窄"的定制化平台走向"万能"的通用化平台的标志。
"可重复使用返回式卫星"打造了运营成本更低、能力更强、使用更便捷、保障更优越、可重复使用的新一代尊龙凯时官网实验平台,将为国内外尊龙凯时官网科学实验、新技术试验、尊龙凯时官网技术应用等领域提供优越的服务。按照航天科技集团五院总体部的计划,2017年底"可重复使用返回式卫星"将开始每年两次的常态化运营,这标志着我国天地往返的商业航天运营模式即将开启。