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中繼衛(wèi)星

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“天鏈一號01星”在“神舟七號”載人航天飛行中得到了*應(yīng)用，使得“神舟七號”飛船的測控覆蓋率將由原來的12%大幅提高到60%左右。中繼衛(wèi)星的成功發(fā)射標志中國航天應(yīng)急和管理能力又有新進步。“天鏈一號01星”在3個方面得到應(yīng)用并發(fā)揮重要作用：[8] 

——“遠望”號測量船隊加上十余個地面站，才能為“神舟”飛船提供12%的測控覆蓋率。而一顆中繼衛(wèi)星就可覆蓋飛船50%的飛行軌道，無論是經(jīng)濟效益還是使用效率都有了質(zhì)的提高。

——航天器在太空中出現(xiàn)故障，搶救時機往往以秒計，一旦錯過就可能造成永遠無法挽回的損失。隨著中國衛(wèi)星數(shù)量的增多，故障率不可避免要增加。張建啟說，中繼衛(wèi)星投入應(yīng)用后，將使航天器故障能夠及早發(fā)現(xiàn)、盡早解決。

——資源衛(wèi)星、環(huán)境衛(wèi)星等應(yīng)用衛(wèi)星獲得的科學(xué)數(shù)據(jù)，要在衛(wèi)星經(jīng)過地面站上空時才能下傳使用，如果突發(fā)重大自然災(zāi)害，就會失掉佳的應(yīng)對處置時機。中繼衛(wèi)星可使各類衛(wèi)星實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時下傳、及時應(yīng)用，是各類應(yīng)用衛(wèi)星的效能倍增器。

在軌試驗任務(wù)

編輯

神舟七號載人飛船的亮點除了航天員出艙外，還有一項重要的任務(wù)就是進行在軌試驗。神舟七號飛船發(fā)射同時釋放了一顆伴星，利用這顆伴星對飛船進行照相和視頻觀測。此次伴星試驗任務(wù)的成功，標志著中國成為了*三個掌握空間釋放和繞飛技術(shù)的國家。此外，神舟七號載人飛船還進行了固體潤滑材料的在軌試驗，將中科院提供的固體潤滑材料在外太空暴露后，由航天員在出艙行走時進行回收。 [6] 

（1）伴飛衛(wèi)星試驗

伴飛衛(wèi)星是伴隨在另一航天器附近作周期性相對運動的衛(wèi)星。 [9] 

神舟七號載人飛船是中國*開展航天器平臺在軌釋放伴星，以及伴星的伴隨飛行試驗，其任務(wù)目標是：試驗和驗證伴星在軌釋放技術(shù)；伴星釋放后，對飛船進行照相和視頻觀測；在返回艙返回后，由地面測控系統(tǒng)控制，擇機進行對軌道艙形成伴隨飛行軌道的試驗，為載人航天工程后續(xù)任務(wù)中拓展空間應(yīng)用領(lǐng)域奠定技術(shù)基礎(chǔ)。

神舟七號載人飛船的伴星是在繼承中科院“創(chuàng)新一號”小衛(wèi)星成熟技術(shù)的基礎(chǔ)上研制的顆空間伴隨微小衛(wèi)星。該伴星采用了多項創(chuàng)新設(shè)計，突破多項關(guān)鍵技術(shù)，許多技術(shù)在國內(nèi)屬*使用。伴星采用了兩艙結(jié)構(gòu)一體化設(shè)計，采用了輕型鎂合金材料作為主結(jié)構(gòu)框架，承力板同時用作星內(nèi)單機的安裝板，提高了衛(wèi)星的功能密度，使整星質(zhì)量不超過40kg，同時具有光學(xué)成像、大容量壓縮存儲、機動變軌、伴隨飛行、自主導(dǎo)航、多模式指向、測控數(shù)傳等多種功能。 [9] 

神舟七號載人飛船伴星的功能決定了這顆衛(wèi)星研制的要求高、難度大。負責該衛(wèi)星研制的中科院上海衛(wèi)星工程中心經(jīng)過一系列的技術(shù)攻關(guān)，已經(jīng)實現(xiàn)了多項技術(shù)突破：

a．彩色視頻和高效信息存儲。神舟七號載人飛船伴星上裝有一臺雙鏡頭可見光照相機，可以靈活利用兩個不同焦距的鏡頭分別在幾米到幾公里的大范圍內(nèi)對飛船進行高分辨率彩色照相觀測或高幀頻視頻觀測。星上JPEG2000圖像壓縮算法*提高了數(shù)據(jù)存儲的效率。星上大容量存儲器多可以存儲3000多張圖片。 [9] 

b．高效電源模塊。主要采用的國產(chǎn)三結(jié)GaInP2/GaAs/Ge高效太陽電池陣，其光電轉(zhuǎn)換效率高于26.5%，接近*進水平；伴星在國內(nèi)*采用了大容量鋰離子電池作為在軌航天器電源，并通過對電源控制器的優(yōu)化設(shè)計，實現(xiàn)對鋰離子電池組的安全控制和智能保護，保證伴星在軌電源供給。

c．多任務(wù)指向模式的微型化姿控模塊。神舟七號載人飛船的伴星具有GPS自主定軌能力和三軸穩(wěn)定姿態(tài)控制能力，除了常規(guī)對地姿態(tài)定向外，還具備對飛船定向、變軌姿態(tài)機動和指向、對伴飛目標定向等多種指向功能。構(gòu)成姿態(tài)控制模塊的太陽敏感器、磁強計、陀螺和動量輪、磁力矩器等均采用了微型化設(shè)計，其中三個面的太陽敏感器總重不超過100克， 三軸微型磁強計采用探頭與電路一體化設(shè)計。 [9] 

d．微型液化氣推進。伴星裝有一套微型液化氣推進系統(tǒng)，實現(xiàn)軌道機動、空間目標接近、軌道繞飛形成和保持。該系統(tǒng)具有體積小，重量輕，功耗低等優(yōu)點。通過天地大回路控制，開展對非合作目標的接近及近距離高精度繞飛，此項技術(shù)對中國未來的空間交會對接和軌道安全性技術(shù)均具有重要應(yīng)用價值。

e．小型化測控與數(shù)傳。神舟七號載人飛船的伴星采用統(tǒng)一波段（USB）測控體制。安裝USB測控應(yīng)答機，實現(xiàn)國內(nèi)測控網(wǎng)對在軌伴星的統(tǒng)一測控管理；還安裝有一臺高速數(shù)傳機，數(shù)傳速率可以達到768 kbps，可將相機在軌拍攝的圖像數(shù)據(jù)快速下傳至地面。 [10] 

（2）固體潤滑材料的在軌試驗

神舟七號載人飛船入軌后開始進行固體潤滑材料試驗。固體潤滑材料試驗裝置是一件可以可靠鎖緊和便利解鎖的鎖緊機構(gòu)，在發(fā)射階段將安裝有試驗樣品的樣品臺可靠地固定在艙外，飛船飛至第29～30圈航天員出艙活動，在出艙活動期間由航天員便利地解鎖并回收樣品臺。

其操作流程是：航天員在艙外打開試驗裝置的緊固機構(gòu)→取回樣品臺→傳遞給艙內(nèi)航天員→艙內(nèi)航天員將樣品臺放入樣品回收袋；航天員進入返回艙后將樣品臺及樣品回收袋在返回艙內(nèi)位置上固定→返回艙返回后，在飛船總裝廠移交試驗樣品。

中國航天員*太空行走的工作項目確定為取回固體潤滑材料試驗裝置，應(yīng)用系統(tǒng)副總設(shè)計師趙光恒介紹，選擇這個項目基于國家建設(shè)急需、跟蹤前沿、便于航天員操作等5大原因。 [2] 

*，固體潤滑材料是航天器上廣泛使用的潤滑劑，屬國家航天事業(yè)發(fā)展急需的一種材料。太空真空和失重環(huán)境，使地面上使用的任何一種液體潤滑劑在頃刻間氣化，而二硫化鉬等固體材料電鍍或沉積在轉(zhuǎn)動機構(gòu)表面，可以起到潤滑作用。近年來，隨著我國航天器數(shù)量的不斷增多，固體潤滑材料的性能對航天器使用壽命的影響因素越來越突出。太陽電池基底薄膜材料也是航天器壽命的影響因素之一，出于效益大化考慮，一并進行試驗。

第二，固體潤滑材料試驗安全可靠，便于航天員操作。固體潤滑材料試驗裝置總重量3公斤，體積與一包A4打印紙相當。試驗樣品化學(xué)性能穩(wěn)定，不易燃燒，不易發(fā)生爆炸。飛船發(fā)射前裝在艙壁，航天員出艙時只需取回即可，操作簡單方便。 [2] 

第三，固體潤滑材料性能研究屬前沿。“神七”的試驗樣品中，有4大類11種固體潤滑材料，還有4種太陽電池基底薄膜材料。有的材料在公開報道中還沒有國家使用過，其性能機理尚不清楚，科學(xué)家們期待試驗中會有新發(fā)現(xiàn)。

第四，在神舟七號的飛行時間內(nèi)能夠獲得試驗效果。神舟七號飛船多能滿足3名航天員7天飛行，很多試驗需要較長周期。固體潤滑材料在太空暴露40個小時以上就能取得效果。

第五，單次試驗的后續(xù)效益大。今后的試驗可以在地面模擬進行，獲得與外太空一樣的效果，大大節(jié)省研制經(jīng)費和時間，提高效率。 [2] 

任務(wù)意義

編輯

神舟七號載人航天飛行任務(wù)于28日取得圓滿成功，中國人的足跡*次印在了茫茫太空。多個國家的航天專家、宇航員和航天機構(gòu)對此予以積極評價，認為這將會改變空間技術(shù)合作的格局，并期待中國成為太空領(lǐng)域合作的重要伙伴。 [11] 

新的里程碑

曾3次太空行走的美國前宇航員溫斯頓·斯科特說，幾天來他一直關(guān)注神七，中國航天員*太空行走持續(xù)了

景海鵬在神舟七號載人飛船返回艙內(nèi)

大約20分鐘，但“時間長短并不重要，重要的是這是（中國載人航天的）一個具有重要意義的成就”。

*美國華裔宇航員盧杰在發(fā)給*記者的一封電子郵件中說：“太空行走是一項非常重要的太空探索能力，它將成為中國太空探索中的一個新里程碑。”

法國國家空間研究所中國航天事務(wù)專家茜爾維·卡拉里持同樣看法?？ɡ镎f，神七的重要突破就是中國航天員的*太空行走，通過實現(xiàn)這項操作，中國在太空探索上又邁出了一大步。無論是宇航員的太空服，還是其他為艙外活動配的設(shè)備，都意味著中國在航天技術(shù)方面的進步。

宇航聯(lián)合會負責人菲利普·威爾肯斯認為，這次飛行任務(wù)是中國未來建設(shè)空間站的關(guān)鍵一步。威爾肯斯對*記者說，神七航天員出艙行走表明中國具備了在太空中進行更為復(fù)雜操作的能力，將為中國未來建設(shè)空間站打下基礎(chǔ)。

太空中的強國

日本負責制定航天事業(yè)政策的宇宙航空研究開發(fā)機構(gòu)在接受*記者書面采訪時說，一個國家如果能夠順利完成載人航天飛行和太空行走，表明這個國家的載人航天技術(shù)已經(jīng)擁有了高度的可靠性和安全性。

俄羅斯宇航員瓦列里·托卡列夫也持同樣觀點。他認為，中國航天技術(shù)的發(fā)展令整個世界感到驚訝，實施太空行走是一個國家成為航天強國的標志。他說，載人航天集中體現(xiàn)了國家整體科技發(fā)展水平，標志著一個國家在世界航天領(lǐng)域的*地位。中國已經(jīng)掌握了*的載人航天技術(shù)，而且中國有能力保持航天技術(shù)的飛速發(fā)展，向世界展示一個迅速崛起的中國。

馬來西亞年輕學(xué)者胡逸山29日在吉隆坡說，中國航天員*實現(xiàn)太空行走以及神七返回艙安全返回，是中國躋身世界科技強國的一個標志。他說，中國對神七整個太空之行都進行了公開、透明的轉(zhuǎn)播和報道，向世人傳達了中利用開發(fā)太空的聲音。此外，神七也將帶動中國其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的發(fā)展，尤其是高科技，使中國的工業(yè)和技術(shù)水平走上一個新的臺階。

一些國家的專家還對中國航天技術(shù)的發(fā)展速度感到震驚。俄羅斯《航天新聞》雜志社專家伊戈爾·利索夫?qū)Χ韴蠹埦W(wǎng)說：“中國人在做我們和美國人40年前所做的事情，不過，打個比方說，我們的東方號飛船六次飛行所完成的工作，他們只用一次飛行就完成了。我們飛行10到15次才能達到的目標，他們只需4到5次就可以實現(xiàn)。他們希望以質(zhì)取勝，重點突破。”

航天伙伴

加拿大宇航員比亞德尼·特里格瓦松在接受*記者采訪時說，中國成功發(fā)射神七載人飛船，并*實現(xiàn)太空行走，顯示“中國在航天技術(shù)領(lǐng)域取得了巨大進步，中國應(yīng)該成為世界航天技術(shù)合作領(lǐng)域的平等伙伴”。他認為，這次發(fā)射載人飛船不僅對中國意義重大，也將改變空間技術(shù)合作方面的格局，中國有可能在不久的將來成為世界空間技術(shù)合作中的主力。

歐洲*負責與中國和俄羅斯合作事務(wù)的官員卡爾·貝里奎斯特強調(diào)，中國在航天領(lǐng)域的發(fā)展不是一種威脅，對歐航局來說意味著機遇。神舟飛船還會不斷發(fā)展和更新，這就為未來的合作打下了基礎(chǔ)。無論是美國、俄羅斯、歐洲還是中國，都對探索宇宙表現(xiàn)出濃厚的興趣，好的探索方式就是合作。

當被問到中美兩國在太空探索領(lǐng)域的合作前景時，美國宇航局總部負責公共事務(wù)的官員邁克爾·布魯克斯表示，美國宇航局與中國國家*同意建立工作組，在地球科學(xué)和空間科學(xué)領(lǐng)域進行探討，“對話可以增強人類對地球以及太空的認識，中國的太空探索項目為中美在地球和空間科學(xué)領(lǐng)域的合作提供了潛在機會”。

而在神七發(fā)射前，日本內(nèi)閣官房長官河村建夫就已表示，中國的航天發(fā)展達到了很高的水平，“將來我們必須考慮與中國展開太空合作。我們可以開始考慮這件事了”。