注册 登录  
 加关注
   显示下一条  |  关闭
温馨提示!由于新浪微博认证机制调整,您的新浪微博帐号绑定已过期,请重新绑定!立即重新绑定新浪微博》  |  关闭

松鼠的空天随笔

 
 
 

日志

 
 

交会试验进行时  

2010-08-21 15:51:13|  分类: Space |  标签: |举报 |字号 订阅

  下载LOFTER 我的照片书  |
交会试验进行时 - squirrel - 松鼠的空天随笔
   来自中国载人航天官方网站的对接想象图,明年梦想即将成真
今年6月15日,我国在酒泉发射场使用长征二号丁运载火箭成功发射了实践十二号试验卫星,众所周知,实践系列卫星是我国传统的进行空间科学实验和新技术验证的卫星系列,实践十二号自然也不例外。根据新华社在发射成功后的报道“实践十二号卫星是由中国航天科技集团公司所属上海航天技术研究院为主研制。卫星主要用于开展空间环境探测、星间测量和通信等科学与技术实验。”,空间环境探测是老生常谈,从以往的记录看,几乎是卫星有空间探测设备就能谈到空间环境探测,但是星间测量和通信却给人太多的联想,实践十二卫星有什么用途呢?
交会试验进行时 - squirrel - 松鼠的空天随笔
 6月发射SJ12卫星
有人猜测可能是用于卫星星座测试,星间测量和通信解决卫星编队问题,小卫星的运用迟早要登上舞台,解决编队问题对于今后发展小型卫星星座具有很强的前瞻作用,也可为更早发射的遥感9号星座的控制提供更多的经验;有的认为是用于空间交会试验(Rendezvous),为明年的天宫一号空间站和神州八号飞船的无人交会对接作技术验证,这个也很正常,日本航天机构在十多年前就发射ETS7卫星进行过空间无人交会对接试验,这也是历史上首次无人对接试验,ETS7卫星的试验为HTV的对接系统打好了技术基础,HTV-1成功后,其对接技术为美国Orbital公司购买,用于商业货运的Cygnus飞船使用;
交会试验进行时 - squirrel - 松鼠的空天随笔
1998年ETS VII卫星空间交会对接艺术想象图
不过无论是卫星编队还是交会试验,只发射一颗卫星都令人生疑,于是有人从关注不多的空间环境探测联想,这个环境可以有多种解释,再看看美国炒作多年的SBSS(天基监视系统),这是否是追踪SBSS技术,研制发射的空间卫星和碎片探测呢,毕竟国内在近地轨道的测控上和美俄等发达国家相差甚远,很多时候自己发射的卫星都私下找NORAD的TLE数据辅助跟踪,这实在不是长久之计,在地面系统建设耗资甚巨,完善遥遥无期的时候跨越式发展也不失为一条明路;在司空见惯的星间通信,也有新的理解,有人认为可能是指向性和带宽都很高的星间激光通信试验,这方面ESA首先在Artemis和Spot4卫星之间进行了试验,美国日本等国家也在研制中,我国对此技术进行了追踪,具体进度不详,如果实践十二号卫星进行星间激光通信的话,可以说是意外的惊喜了。
交会试验进行时 - squirrel - 松鼠的空天随笔
 
Artemis卫星和Spot4卫星之间的空间激光通信,这是人类首次空间激光通信

好在NORAD在实践十二号卫星发射后,很快就公布了轨道信息,根据轨道根数判断,实践十二号卫星轨道575.4 x 597.4千米的小椭圆轨道,轨道倾角97.7度。从轨道高度判断,如果是用于STSS性质的导弹红外预警,轨道高度有些偏低,STSS卫星运行在1100公里高度的轨道,保证了足够的视野。SBSS的轨道高度倒是相差不大,但目前国内技术跟进没有这么迅速。同时轨道参数看,很多天后的TLE数据显示实践十二号卫星仍然是单星,而且卫星轨道高度和倾角,与神州八号与天宫一号交会的预定高度相差甚远,似乎空间交会对接的可能性也不高了。倒是这个高度和倾角与早期的遥感卫星系列相差不多,这更令人生疑。不过轨道更相似的是2004年发射的试验卫星一号,笔者只好再次在星间测量上发挥,参考神州七号的伴星一号小卫星,会不会是空间非合作目标的自主接近控制研究呢?如果这样的话,发射单颗卫星就好理解了。

交会试验进行时 - squirrel - 松鼠的空天随笔

瑞典航天的Prisma目标星与主星,它们在今后将进行一系列交会试验

随着北斗卫星倾斜同步轨道首星和遥感十号卫星的陆续发射,大家的目光从悬而未决的实践十二号卫星身上移开,不过随后8月11日瑞典的Prisma双星分离,开始编队飞行技术演示试验。Prisma将进行低成本编队飞行与交会技术的技术验证,设计中将实现无地面控制条件下保持固定编队的能力,同时计划2010年进行最短1米距离的交会试验,这个能力是十分惊人的,因为它已经比定位和姿态测量的精度还要低得多。

交会试验进行时 - squirrel - 松鼠的空天随笔

根据NORAD的TLE数据推测作的SJ-12高度-时间变化图 

有趣的是,Prisma也是6月15日发射的,于是大家又开始关注起了迷雾重重下的实践十二号卫星。无独有偶,8月12日后实践十二号卫星进行了一系列轨道机动,进行轨道交会的可能性大为提高。根据俄罗斯网友Liss(就是俄罗斯媒体上的专家Igor Lisov)的持续跟踪记录:6月15日发射之初SJ-12卫星比 SJ-6卫星低7千米,倾角高0.035°。6月21~23日,SJ-12卫星轨道提升了4千米,仍然比SJ-6低3千米,此后50天的飞行中匹配轨道。8月12日,SJ-12进行一次轨道提升机动,轨道高度提高10千米,跃升到SJ-6的上方。8月13日进行的机动将轨道降低到SJ-6高度,不过此时SJ-12在SJ-6的前方约160千米处。由于NORAD的数据并不是实时更新的,因此对于具体的机动过程Liss也只能进行猜测,他发现SJ-12卫星从8月1日后开始大幅机动,猜测北京时间8月10日早晨SJ-12卫星由后向前从SJ-6的下方飞过,到8月12日已经在SJ-6前方1000千米处,Liss认为SJ-12的机动还在继续进行。果然根据更新的TLE数据,8月15日,SJ-12和SJ-6的距离接近到27千米后进一步接近到12千米,双星在北京时间8月20日凌晨00:48分到02:48分之间进行了一次成功的接近,期间相对距离在0.23~3.40千米之间,相对速度仅有0.95~2.88米/秒,计算显示最接近的时刻为北京时间02:11分。如果说更早的数千米距离还可能是非合作目标接近实验的话,最近0.23千米的距离,基本可以确定是进行空间目标交会试验了。我国官方在8月17日发布了天宫一号完成总装消息,好事成双正好和实践十二号卫星的交会试验赶在一起,实在是很值得高兴的事情。

交会试验进行时 - squirrel - 松鼠的空天随笔

2010年8月21日13:54分SJ12和SJ6位置,Orbitron的图上两者几乎完全重合,实际距离很近 

发射成功后新闻中提及的"星间测量和通信",换成另一个说法恐怕就是空间交会目标距离测量和通信,简而言之是空间交会和对接的前期验证试验。但实践十二号卫星很可能只是单星,没有ETS7分为追踪星和目标星的设计,无法如同日本ETS7试验卫星那样进行空间对接试验,这多少总是一个遗憾。很期待实践十二号卫星会不会未来的某一天如Prisma那样一分为二,更进一步进行空间对接试验,为明年的实际空间对接进行更充分的验证。

交会试验进行时 - squirrel - 松鼠的空天随笔

2011年开始,921工程开始密集发射,进行空间交会对接试验 

根据2009年的报道,我国载人航天计划的天宫一号空间站将于2010年底发射上天,不过到2010年3月根据新闻联播的正式消息,这个时间表已经推迟,改为2011年上半年发射了,这其中未免没有试验卫星发射推迟的影响。和美俄等发达国家不同,我国此前没有进行过空间对接的任何经验,也没有进行过技术验证,同时我国也没有欧洲和日本便利的技术引进环境,无法购买成熟技术用于交会对接。如果单纯为了赶进度发射天宫一号和神舟八号飞船对接,在科学上并不是合适的做法,类似急功近利的做法已经在东方红四号的使用上屡屡酿出恶果,载人航天作为国家重点项目在技术上慎之又慎倒是合情合理。目前实践十二号卫星已经进行了一次交会试验,在明年上半年天宫一号发射和更远的下半年神舟八号发射与对接前,实践十二号卫星有充足的时间进行空间交会的技术验证,按照日本ETS7和瑞典Prisma的试验过程看,未来我们还将看到多次接近过程,尽可能的全面验证空间交会技术,为大型航天器的空间交会技术奠定基础,让我们祝试验顺利,未来的天宫一号空间实验室与神舟系列飞船完美实现空间交会对接吧!

 
附注:
NORAD的TLE:
6月15日:
OBJECT A
1 36596U 10027A   10166.18019343  .00001005  00000-0  10000-3 0    38
2 36596 097.6956 202.8000 0015534 223.6689 136.3977 14.93772872    16

7月2日:
Object 27A
1 36596U 10027A   10182.73296840  .00000943  00000-0  96846-4 0   488
2 36596  97.6626 218.9559 0016601 151.7410 208.4683 14.92569968  2483

8月19日:
1 36596U 10027A   10231.07478083 -.00004463  00000-0 -43956-3 0  2030
2 36596 097.6558 266.0178 0015872 254.4142 105.5397 14.91519731  9691

8月22日:
1 36596U 10027A   10234.89866244  .00000397  00000-0  45000-4 0  2205
2 36596 097.6546 269.7313 0015728 240.3042 119.5568 14.91549808 10260
  评论这张
 
阅读(2756)| 评论(7)
推荐 转载

历史上的今天

在LOFTER的更多文章

评论

<#--最新日志,群博日志--> <#--推荐日志--> <#--引用记录--> <#--博主推荐--> <#--随机阅读--> <#--首页推荐--> <#--历史上的今天--> <#--被推荐日志--> <#--上一篇,下一篇--> <#-- 热度 --> <#-- 网易新闻广告 --> <#--右边模块结构--> <#--评论模块结构--> <#--引用模块结构--> <#--博主发起的投票-->
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

页脚

网易公司版权所有 ©1997-2017