龐之浩 2007年05月25日 09:47
2003年12月30日發射的中國探測一號衛星和2004年7月25日發射的中國探測二號衛星是“地球空間雙星探測計劃”(簡稱“雙星計劃”)的兩顆衛星。所謂“雙星計劃”就是發射2顆探測地球磁層空間的衛星進入赤道軌道和極地軌道,組成“雙子星座”,運行於目前國際上地球空間探測衛星尚未覆蓋的重要活動區,主要用於研究太陽活動、行星際磁層空間暴和災害性地球空間天氣的物理過程。
雙星閃爍 探測一號衛星由星體結構、姿控、熱控、電源、總體電路、星務、測控和有效載荷等系統組成,主要探測近地磁尾區的磁層空間暴過程及向陽面磁層頂區太陽風能量向磁層中的傳輸過程。星上載有磁場測量儀(FGM)、電子和電流儀(PEACE)、熱離子分析儀(HIA)、電位主動控制儀(ASPOC)、低頻電磁波探測器(STAFF/DWP)、高能電子探側儀、高能質子探測儀、高能重離子探測器共8台探測儀器,其中前5台是歐洲研製的,後3台由中方研製。
“雙星計劃”的第2顆衛星——探測二號主要是探測太陽風能量和近地磁尾區能量向極區電離層和高層大氣,以及電離層粒子向磁層傳輸的過程。星上也載有8台探測儀器,但有3台與探測一號不同:用中國的低能離子探測器取代了歐洲的熱離子分析儀;用中國的低頻電磁波探測器取代了歐洲的低頻電磁波探測器;用中國與瑞典和愛爾蘭等聯合研製的中性原子成像儀取代了歐洲的電位主動控制儀。
探測一號和二號衛星外形、展寬、高度基本相同,都採用CAST968平臺,只是品質上有一些差別。CAST968平臺是針對不斷增長的對小型衛星的需求而研製的一種平臺,具有很強的擴展能力,已經應用於多顆小衛星的研製。採用了基於網路的集成化星務管理、多模式姿態控制、高品質電源、S頻段統一測控體制等先進的設計思想,使平臺具備較廣的適應性,可用於空間科學、遙感、通信、技術演示驗證等領域。
探測一號重量為335千克,設計壽命為1.5年;探測二號為343千克,設計壽命為1年,所以它們正好可以在空間搭檔工作1年。衛星本體為直徑2.1米、高1.4米的圓柱形,加上天線等則高近4米,在軌道上最大展寬為8.3米。
這2顆衛星要探測的區域是國內外任何衛星都沒有工作過的危險區域,其中探測二號每天要4次穿過輻射帶。所以在這個區域工作的衛星必須經過創新研究,採用“特殊材料”製成,以解決防輻射的問題。另外,它們是人類首次在空間對地球空間暴進行研究,要求獲取沒有被調製、修改、污染的第一手空間資訊。所以衛星平臺本身對空間資訊信號可能產生的任何干擾都必須儘量消除。為此,探測一號和二號衛星在國內首次採用了無磁材料製造、首次對稱佈線等多項第一。
為了實現高時間解析度的要求,衛星採用自旋穩定,自旋軸垂直於黃道平面,誤差小於5°,自旋速率為15±2轉/分鐘。