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2024年中国航天新亮点!卫星互联网建造拉开大幕→

蝌蚪五线谱  · 公众号  · 科技媒体  · 2024-12-06 18:02

正文


2024年,中国航天取得了许多科技成果,尤其是又创造了多个航天第一,促进了科学、技术、经济等许多领域的更快发展,产生了较大影响力。


长征十二号闪亮登场


2024年11月30日,我国成功发射了首枚长征十二号火箭,并且首次启用了海南航天商业发射场。长征十二号火箭采用两级构型,第一级装了4台推力125吨液氧/煤油发动机;第二级装了2台推力18吨液氧/煤油发动机。


长征十二号火箭的近地轨道运载能力不小于12吨,700千米太阳同步轨道运载能力不小于6吨,是我国目前运载能力最大的单芯级运载火箭,可有效提高我国太阳同步轨道入轨能力和低轨星座组网能力,助力我国航天运输体系高质量发展。


该火箭箭体直径为3.8米,是我国首型4米级运载火箭。与传统3.35米直径的运载火箭相比,推进剂装填量提升30%,火箭模块的推力性能提升108%,可实现箭体直径与发动机数量的最佳适配,进一步提高了运载火箭的运载系数。


长征十二号火箭


它采用了新研制的牵制释放系统,即火箭在点火起飞前,牵制释放系统先将其系留在发射台上,待火箭诊断点火工作正常后,牵制释放系统才可靠释放,火箭完成顺利起飞。


其二级贮箱采用了世界先进的第三代铝锂合金材料,这样不仅重量轻,比第二代铝合金材料重量减轻了10%~15%,还特别强韧。





长征十二号还在国内首度运用与液氧相容的冷氦直接增压技术,利用低温下氦气密度大的特点,大幅减少了增压气瓶数量,提高了增压气瓶的储气效率,进一步减轻了增压输送系统质量,优化了火箭总装布局,缩短了运载火箭总装周期。




首次使用的海南商业航天发射场是中国首个商业航天发射场,可满足商业发射服务、发射技术研究和科技旅游业务的需求。


其1号工位取消了导流槽,首次采用地面导流锥排导、挤压式喷水降温降噪等多项先进技术,缩短了建设周期;2号工位是中国首个液体通用型发射工位,可满足10余个型号火箭发射需求,采用水平组装、水平测试、水平转运的 “三平模式”,从转运到发射最短 3天就能完成,显著提升发射效率,大幅缩短发射准备时间。


“天关”空间望远镜技惊四座


目前,我国有900多颗各类人造地球卫星在轨工作,造福人类。2024年,我国又发射了多颗技术更先进的新型人造地球卫星。


在科学卫星方面,2024年1月9日,我国发射了“爱因斯坦探针”天文卫星,同年10月31日在轨交付,并正式命名为 “天关”,开启了X射线时域天文学探测。





它有三大科学目标:发现宇宙中X射线暂现和爆发天体,监测已知天体的活动特性,研究相关行为的性质及物理机制;发现和探索宇宙中沉寂黑洞的耀发,绘制黑洞的分布,进一步对其起源、演化及吸积过程进行研究和解释;探寻来自引力波源的X射线信号。




“天关”卫星


“天关”卫星装有一台全天监视器型宽视场X射线望远镜和一台后随观测的窄视场X射线望远镜。前者看得广,后者看得细。在卫星上的宽视场X射线望远镜发现“可疑目标”后,窄视场X射线望远镜能马上进行锁定、放大。


宽视场望远镜在国际上首次大规模采用了“龙虾眼”微孔阵列聚焦成像技术,其探测能力国际领先,可对软X射线波段进行大视场、高灵敏度、高空间分辨率、快速时域巡天监测,实现了灵敏度和空间分辨率1至2个数量级的提升。


这有助于发现更多的暂现源和爆发源,系统性地发现宇宙高能暂现和剧变天体,监测已知天体的活动性,探究其本质和物理过程,“看到”更宽、更暗、更远的宇宙。


它已发现新暂现天体:2024年4月8日,发现一例暂现天体EP240408A,并记录了其X射线的一次剧烈爆发,此次爆发亮度增强300倍,持续仅12秒,其光谱和光变性质与已知天体均不完全相符;获取了大量观测数据:成功获取了首张全天X射线天图,探测到60例确定的暂现天体,上千例暂现天体候选体,以及480例恒星耀发,探测到上百例已知天体的爆发,向国际天文界发送100多条天文警报;拓展了观测距离:探测到最远的天体是来自256亿光年之外的γ射线暴EP240315A,展示出强大的深空探测能力 。


“中法天文卫星”冉冉升起


2024年6月22日,中国和法国合作研制的“中法天文卫星”升空。它运行在635千米高近地轨道,设计寿命3年。其科学目标为发现和快速定位各种γ暴,全面测量和研究γ射线暴的电磁辐射性质,利用γ射线暴研究宇宙的演化和暗能量,快速后随观测引力波等天文暂现源。这些目标的实现,将为人类理解宇宙的起源、演化和结构提供重要的线索和证据。


该卫星载有4台科学载荷,其中中方负责提供γ射线监视器、光学望远镜两个科学载荷,法方提供硬X射线相机与软X射线望远镜两个科学载荷。


这4台科学载荷可以进行信息交互和传递,构成一个完整的γ射线暴探测仪器,具有多波段观测、快速机动、灵活操作及地面后随观测等功能,是迄今为止全球对γ射线暴开展多波段综合观测能力最强的卫星,能对γ射线暴研究等空间天文领域科学发现发挥重要作用。发射升空不久后,其搭载的γ射线监测器已成功探测到3个γ射线暴,充分验证了该卫星对γ射线暴的高精度触发探测能力。


“中法天文卫星”


它配置了大视场探测仪器,如γ射线监视器和硬X射线相机能观测视野范围角度面积在1万平方度左右,相当于覆盖全天的四分之一,可以捕捉天空中无法预测的γ射线暴,并快速定位。


卫星观测波段覆盖了从高能到近红外波段,能够对γ射线暴的电磁辐射性质进行全面测量和研究。通过对γ射线暴的观测和研究,能探索宇宙在早期阶段的物理条件和演化过程,以及暗能量在宇宙演化中的作用,提供关于宇宙膨胀、星系形成和演化等方面的重要信息,有助于揭示宇宙的奥秘和结构形成的机制。


卫星互联网建造拉开大幕


2024年8月6日,“千帆”极轨01组18颗卫星升空;10月15日,“千帆”极轨02组18颗卫星升空。12月5日,“千帆”极轨03组18颗卫星升空。“千帆”低轨宽带卫星互联网星座由上海垣信卫星科技有限公司主导规划、建设、运营,具有离地较近、成本低、功耗低、覆盖广、时延低等优势,能够提供大带宽、低时延、高质量、高安全性、全球覆盖的卫星互联网服务。







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