中国的返回式卫星.docVIP

从1970年4月24日中国第一颗人造地球卫星“东方红一号”上天，到2009年4月22日发射“遥感卫星六号”科学试验卫星，中国已研制、发射和运行成功了103个航天器，其中返回式卫星是中国目前发射次数最多、成功率最高的一种航天器。从这个意义上讲，它是中国的“金牌”卫星。 世界第三创造辉煌 中国返回式卫星的研制工作始于1966年。在攻克了卫星姿态控制技术、卫星再入防热技术和卫星回收技术等一道道难关后，1975年11月26日，第一颗返回式卫星终于由“长征二号”运载火箭发射成功。它在轨道上运行了3天，11月29日按预定时间返回了祖国大地。 该卫星是一种在低轨道上运行、采用三轴稳定方式、对地心定向和返回舱可安全返回地面的卫星，主要用于国土普查。其运行轨道为：近地点173千米，远地点483千米，倾角63°，轨道周期91分钟。它由仪器舱和返回舱组成，质量为1790千克。仪器舱携带的1台可见光地物相机用于对地摄影，获取地球遥感资料；另1台星空相机用于对天空摄影，以测定对地摄影时刻的姿态精度。卫星在完成摄影任务后，将存放胶片的返回舱在预定的地区回收。 链接：大多数卫星不需要再返回地面，但返回式卫星则不同，它取得的工作成果必须在卫星返回地面以后我们才能得到。比如，使用胶片的遥感卫星，它是以普通的照相机原理工作的，也就是把信息存储在胶片上，只有拿到胶片再经过加工处理才能得到信息；微重力实验卫星也是如此，它的实验装置和产品需要回收后才能进行分析和利用，所以这些用途的卫星就需要返回地面。 它的成功使中国成为继美、苏之后世界上第三个掌握返回式卫星技术的国家。从1974～2006年，中国先后进行了24次返回式卫星的发射，其中23颗返回式卫星顺利入轨，22颗成功回收，是中国最成功的航天计划之一。返回式卫星不仅可以进行遥感、微重力试验和新技术试验，还为中国掌握载人飞船返回技术提供了重要借鉴。 中国返回式卫星的主要任务是对地观测，同时还利用卫星的剩余载荷能力，以搭载形式进行一些国家科学技术发展急需的试验项目，在一定程度上弥补了中国目前没有专用微重力试验卫星和技术试验卫星的不足。 现已研制并发射了返回式卫星0号、1号、2号、3号、4号和“实践8号”共6种型号卫星，其中返回式卫星0号是中国第一代国土普查卫星；返回式卫星1号是中国第一代摄影测绘卫星；返回式卫星2号是中国第二代国土普查卫星；返回式卫星3号是中国第二代摄影测绘卫星，用于高精度摄影测绘，其测绘精度比第一代有较大的提高；返回式卫星4号是中国第一代国土详查卫星；“实践8号”是太空育种卫星。 通过6个型号卫星的研制，中国解决了返回式卫星的总体设计、制造、大型试验、卫星发射、跟踪测控和卫星回收等各种关键技术，尤其是完成了返回式卫星3号、4号任务后，使返回式卫星平台不断成熟、发展，有效载荷的性能有很大提高。 完美返回勇闯三关 返回式卫星与其它卫星的主要区别之一是，需要从空间轨道重新回到地面，掌握返回技术是其成功的法宝，这也是一道世界难题，就是在今天掌握它的国家也寥寥无几。为此，美国曾耗费了12颗卫星失败的高昂代价，苏联也同样支付了13颗卫星的学费，而中国则少得多。为使航天器安全返回并准时定点着陆，必须要掌握返回控制和制导、再入防热、回收和着陆三项关键技术。 返回控制和制导技术。航天器返回轨道由离轨条件决定，制动方向直接决定航天器再入大气层的角度，并影响再入制动过载和气动加热，它是由航天器姿态控制系统控制的。返回式卫星都采用三轴稳定方式来进行姿态控制，实现卫星三轴姿态控制的系统一般包括姿态敏感器、姿态控制器和姿态执行机构三部分。姿态敏感器的作用是敏感和测量卫星的姿态变化：卫星沿各个轴的转动角度、转动角速度有多大，是否超出规定的范围。常用的姿态敏感器有陀螺仪、红外地球敏感器、太阳敏感器、恒星敏感器、磁强计和射频敏感器或紫外敏感器等。为了不间断地获得姿态信息，常用陀螺仪和光学姿态敏感器 地球、太阳、恒星敏感器 构成组合式姿态测量基准。由陀螺仪提供短期姿态信息，由光学敏感器提供校准信号来修正陀螺的漂移。姿态控制器的作用是把姿态敏感器送来的卫星姿态角变化值的信号，经过一系列的比较、处理，产生控制信号输送到姿态执行机构。姿态执行机构的作用是根据姿态控制器送来的控制信号产生力矩，使卫星姿态恢复到正确的位置。通常使用的执行机构有两种。一种是气体喷管，即在卫星三个轴的方向安置若干个小的气体喷管，一旦卫星偏离所要求的姿态，相应方向的喷管就会喷出气体，产生推力，使卫星回到所要求的姿态位置。另一种是反作用飞轮 一种具有一定转动惯量的轮子 。当卫星的姿态处于所要求的姿态时，飞轮保持匀速旋转，如果卫星偏离了某一位置，则通过姿态敏感器和控制线路使飞轮加速或减速，产生一个相反方向的力矩，使卫星回复到所要求的姿态位置。卫星三个轴向各设置一个这样的