從中國首顆探測脈沖星試驗衛(wèi)星到“開拓一號”，皆為“深圳造”

科研人員在檢查脈沖星試驗衛(wèi)星。本欄圖片均由受訪者提供

▲去年衛(wèi)星研制過程中，工作人員準備進行衛(wèi)星設備電磁兼容性試驗。

11月10日7時42分，我國首顆開展X射線脈沖星在軌探測以及脈沖星導航技術體制驗證的脈沖星試驗衛(wèi)星在甘肅酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心由長征十一號運載火箭成功發(fā)射。7時52分，星箭順利分離，衛(wèi)星成功進入預定軌道。

深圳航天東方紅海特衛(wèi)星有限公司（以下簡稱“深圳東方紅”）負責人昨日告訴深圳商報記者，脈沖星試驗衛(wèi)星由深圳東方紅公司總研制，將在軌開展X射線脈沖星在軌探測以及脈沖星導航技術體制的驗證。

這顆衛(wèi)星的研制過程應用了全工業(yè)產品衛(wèi)星研制模式，從正樣研制，到整星出廠，僅用時10個月，是我國研制速度最快的微小衛(wèi)星項目之一，標志著我國微小衛(wèi)星設計制造水平進入了一個新階段。這也是繼首個在深圳獨立完成設計、總裝、測試和試驗等研制任務的衛(wèi)星項目“開拓一號”順利在軌運行一周年后，深圳航空航天產業(yè)成長歷程中的又一件標志性事件。

脈沖星X射線研究迎中國客人

資料顯示，脈沖星屬于高速自轉的中子星，是恒星死亡后的一種遺骸。X射線脈沖星可以嘗試依靠其自身發(fā)出的極為穩(wěn)定的X射線脈沖信號，為近地軌道、深空探測和星際飛行航天器提供高精度的位置、速度、時間和姿態(tài)等豐富的自主導航信息服務，從而實現(xiàn)航天器長時間高精度自主導航與精密控制，具有廣闊的工程應用前景。

目前，航天器位置信息主要來源于地面測控系統(tǒng)，脈沖星導航技術將實現(xiàn)航天器自主導航，減輕地面測控系統(tǒng)工作負擔，降低相關建設和運營成本。此項技術對于我國進一步開展深空探測具有深遠意義。此外，脈沖星穩(wěn)定度比目前最穩(wěn)定的氫原子鐘還要高1萬倍以上，被譽為自然界最精準的天文時鐘。

脈沖星X射線研究是國際航天界研究的前沿熱點。美國原計劃于今年9月發(fā)射同類型試驗衛(wèi)星，但因故推遲。英國、德國、日本、澳大利亞等多個國家均已開展脈沖星導航技術研究。此次成功發(fā)射的脈沖星導航試驗衛(wèi)星，將成為我國首顆開展脈沖星X射線在軌探測的衛(wèi)星系統(tǒng)。

據(jù)了解，這顆脈沖星試驗衛(wèi)星是深圳東方紅應用國內首創(chuàng)的全工業(yè)產品衛(wèi)星研制模式制造而成，它沿用了高集成度、柔性化配置和平臺的綜合高性價比設計思路。在星上產品配套方面，系統(tǒng)性地解決了工業(yè)級產品應用于航天的瓶頸問題，使得大量工業(yè)級元器件以及現(xiàn)貨產品具備空間技術應用的可能性，為我國未來微小衛(wèi)星的產品和技術配套提供了廣闊選擇空間，可有效縮短微小衛(wèi)星研制周期和成本，為我國微小衛(wèi)星市場化進程提供有力技術支持。

商業(yè)微小衛(wèi)星研制結碩果

2015年9月20日，作為首個在深圳獨立完成設計、總裝、測試和試驗等研制任務的衛(wèi)星項目，由深圳東方紅完成的開拓一號A/B雙星隨長征六號運載火箭成功實現(xiàn)了一箭多星發(fā)射。目前兩顆衛(wèi)星在軌運行穩(wěn)定，星上載荷已多次執(zhí)行試驗任務，收集了大量的在軌試驗數(shù)據(jù)。開拓一號的成功研制發(fā)射，也是深圳東方紅在低成本商業(yè)微小衛(wèi)星研制模式探索與實踐的標志性成果。

據(jù)介紹，開拓一號衛(wèi)星項目包括開拓一號A星和開拓一號B星兩顆衛(wèi)星。前者為低成本試驗衛(wèi)星，主要任務是在軌試驗低成本微小衛(wèi)星平臺；后者為立方體技術試驗衛(wèi)星，其主要任務是在軌試驗驗證微納衛(wèi)星空間粒子探測、空間成像及星地數(shù)傳技術。與此前深圳航天人參與的衛(wèi)星項目不同，開拓一號是首個在深圳獨立完成設計、總裝、測試和試驗等研制任務的衛(wèi)星項目。該衛(wèi)星平臺采用了大量先進的工業(yè)新技術和新產品，創(chuàng)新性地在平臺首發(fā)星上采用“方案+正樣”的研制流程，將總研制周期縮短為20個月。

此次發(fā)射成功的脈沖星試驗衛(wèi)星更是創(chuàng)造了我國衛(wèi)星研制史上的“深圳速度”。

據(jù)深圳東方紅脈沖星試驗衛(wèi)星總指揮兼總設計師薛力軍介紹，整個脈沖星試驗衛(wèi)星項目從論證到研制完成歷時3年，其中衛(wèi)星任務確定后，從正樣研制，到整星出廠，僅用時10個月。

薛力軍表示，研制團隊通過創(chuàng)新優(yōu)化研制流程，采用“一步正樣”的研制模式，實施高性價比的微小衛(wèi)星技術路線，基于工業(yè)現(xiàn)貨產品打造出衛(wèi)星平臺，10個月內就完成了衛(wèi)星的設計、生產、總裝、測試與試驗等全部工作。

衛(wèi)星研制“深圳模式”漸行漸近

“開拓一號”、“中國首顆脈沖星試驗衛(wèi)星”，當一個個流淌著“特區(qū)血脈”的衛(wèi)星項目響徹云霄時，我國衛(wèi)星研制領域一條極富特色的“深圳模式”也漸行漸近。

深圳商報記者昨日采訪深圳東方紅時獲悉，開拓一號衛(wèi)星項目是國內首個系統(tǒng)性應用工業(yè)級元器件及單機模塊打造的衛(wèi)星，填補了我國高性價比微小衛(wèi)星領域的空白，在商業(yè)微小衛(wèi)星研制與運作模式的探索與實踐方面，跨出了衛(wèi)星項目商業(yè)化運作的步伐。

在模式創(chuàng)新方面，開拓一號衛(wèi)星項目開創(chuàng)了以全工業(yè)產品研制衛(wèi)星的研制模式。該模式使得大量工業(yè)級元器件以及現(xiàn)貨產品，具備空間應用的可能性。有效降低了微小衛(wèi)星配套產品的準入門檻，為我國微小衛(wèi)星的市場化進程提供了有力的技術支持。

據(jù)介紹，開拓一號A/B雙星所有星上產品均采用工業(yè)級元器件制造，并大量引入了工業(yè)級現(xiàn)貨單機產品。與此同時，還對工業(yè)級元器件和單機產品開展深入的性能摸底，制定了一套嚴格的規(guī)范標準，可以高效處理工業(yè)產品的空間環(huán)境適應性以及可靠性等問題。

一年來，在這一模式下誕生出來的開拓一號A/B雙星不僅性價比高，研制周期短，也通過穩(wěn)定的在軌運行表現(xiàn)，有效驗證了這一創(chuàng)新研制模式的有效性。深圳東方紅公司也將依托此模式，逐步建立一個符合國家標準的工業(yè)級產品空間應用產品保證與評估中心，為全社會有志于投身航天領域的組織和個人提供技術服務，共同推動我國微小衛(wèi)星航天技術的快速發(fā)展進步。

衛(wèi)星數(shù)據(jù)已投入實際科研開發(fā)

開拓一號A/B雙星已穩(wěn)定在軌運行一年多。目前監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示，兩顆衛(wèi)星仍然運轉良好，性能穩(wěn)定。其中，開拓一號A星搭載的工業(yè)相機已成功傳回圖片500余幅，覆蓋地球面積超過148701萬平方公里，其拍攝的北極維利基斯基海峽區(qū)域等衛(wèi)星圖像為中國極地科考提供了重要信息支撐，并在2015年北極圈論壇大會（冰島）上受到了極大關注。

通過與地面測控人員的交流溝通反饋，開拓一號衛(wèi)星也表現(xiàn)出了優(yōu)異的自主處理能力，僅需極少的測控資源即可完成衛(wèi)星的長期穩(wěn)定運行。即使面對偶爾出現(xiàn)的在軌異常情況，開拓一號衛(wèi)星的自主處理功能也能夠將絕大部分處理工作實現(xiàn)在軌自主完成。在確保衛(wèi)星正常穩(wěn)定運行的同時，極大地減輕了地面系統(tǒng)的處置壓力。

據(jù)介紹，深圳東方紅接下來將針對衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)在極地研究領域的應用，與相關單位開展深度合作，通過衛(wèi)星對南、北極進行持續(xù)地遙感觀測，為科學家開展極區(qū)科學研究提供數(shù)據(jù)支持。