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欧洲航天局(ESA)磁场监测卫星任务由俄“轰鸣”火箭成

2013-11-27 16:11| 点击快速提问| 查看: 388 |来自: 中国国防科技信息中心

摘要:  欧洲航天局(ESA)的“蜂群”(Swarm)对地观测任务在11月22日由俄罗斯“轰鸣”火箭成功发射。3颗“蜂群”卫星已进入距离地面高度为500km的轨道,将研究保护地球免受宇宙辐射和太阳风中带电粒子伤害的地球磁场。  ...


 [据航空周刊网站2013年11月22日报道]欧洲航天局(ESA)的“蜂群”(Swarm)对地观测任务在11月22日由俄罗斯“轰鸣”火箭成功发射。3颗“蜂群”卫星已进入距离地面高度为500km的轨道,将研究保护地球免受宇宙辐射和太阳风中带电粒子伤害的地球磁场。

  这次发射在俄罗斯北部的普列谢茨克航天发射场进行(美国东部时间7:02am)。发射100分钟之后,ESA确认3颗卫星在轨状态良好,遥测数据通过位于瑞典基律那和挪威斯沃尔巴德的地面站发送到欧洲卫星运行中心(ESOC)。

  阿斯特里姆(德国)公司是“蜂群”任务的主承包商。其中两颗卫星在460km高度轨道进行编队飞行,以测量地球磁场的东-西梯度,而第三颗卫星部署在高度为530km的轨道。每颗“蜂群”卫星的发射质量为473kg(1040lbs),其尺寸为宽1.5m、高0.85m、长9.1m,包括一个长度为4m的展开臂;星载设备有矢量场磁强计,绝对标量磁强计、电场装置、加速度计、GPS接收机、星敏感器和激光反射器。

  未来4年的在轨期间,“蜂群”任务将以前所未有的精度测量地球磁场,从而能够增强对于地球内部及其如何与太空相互作用的认知。这项任务的设计可补充ESA的太阳风监测任务,即2000年发射的“星团”(Cluster)星座。尽管已超过设计寿命,“星团”任务仍运行良好,将继续采集科学数据,直到2014年底。

  ESA在2004年批准了“蜂群”任务,也是第四个“地球探索者”(Earth Explorer)任务,并投入1.8亿欧元(约2.4亿美元)用于研制、建造和发射。2005年与阿斯特里姆卫星公司签署的卫星研制合同(为期4年)的初始价值为8600万欧元,预计在2010年发射。

  ESA表示,该项任务面临的技术挑战包括如何保持卫星组件和工具在建造过程中保持“零磁”(magnetically clean)状态,并且避免铁磁粒子(ferromagnetic particles)。这导致项目的研制过程延迟了2年。

  2010年4月,ESA与欧洲火箭发射服务公司(德国和俄罗斯联合投资)签署发射合同,将利用洲际弹道导弹改装的“轰鸣”火箭同时发射3颗“蜂群”卫星。这次发射的火箭使用赫鲁尼切夫公司研制的“微风”-KM(Briz-KM)上面级。发射合同共价值2700万欧元,包括研制、建造和测试一个特别的3星部署器。

  此前由于“轰鸣”火箭的技术问题,“蜂群”任务的发射多次延迟。这增加了16个月的任务周期,而存储成本和其他费用为2600万欧元。因此,“蜂群”任务的总成本达到2.36亿欧元(约3.16亿美元),包括研制、建造、发射、地面基础设施和运行等。

  “蜂群”任务的首次推迟发射是由于2011年2月“轰鸣”火箭的失误,导致卫星载荷进入一个较低的轨道。这次发射之后,俄罗斯开展了长期的失误分析,使“蜂群”任务的发射计划从2012年早期推迟到2013年春季。

  欧洲火箭公司表示:“他们进行了弹道分析,并且识别了关键区域,以及对姿态确定系统进行了一些校正。”并补充表示,由于缺少上面级停止工作的遥测数据,莫斯科方面的调查变得更为复杂。而“轰鸣”火箭在2013年1月发射3颗军用通信卫星时,出现了类似的上面级异常。尽管莫斯科宣称这次发射成功,但是随后几周的业界消息显示,这次异常导致至少损失了一颗卫星。根据俄罗斯的调查,“出现的技术问题可能是相同的,但是这次获取了遥测数据……这增加了我们对于这个姿态控制系统问题的了解。”

  最近的发射推迟是从11月14日推迟到11月22日。这是由于赫鲁尼切夫公司替换了“微风”上面级的一个陀螺仪。

  另一方面,数月的发射推迟使得ESA和阿斯特里姆公司获得了重新细化“蜂群”任务的额外时间,并且在一些方面进行改进。阿斯特里姆公司表示,在制造卫星标量磁强计的碳化硅材料上发现了制造过程中残留的铁磁粒子,而发射的推迟允许进行替换。(中国航天系统科学与工程研究院 陈建光)


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