航天科技集團(tuán)成功實(shí)施風(fēng)云二號(hào)H星太空漂移任務(wù)
航天科技集團(tuán)成功實(shí)施風(fēng)云二號(hào)H星太空漂移任務(wù)
文章來源：中國航天科技集團(tuán)有限公司 發(fā)布時(shí)間：2018-08-09
7月28日9時(shí)30分，風(fēng)云二號(hào)H星經(jīng)過10天漂移后，最終成功定點(diǎn)于東經(jīng)79度上空。經(jīng)線穿過中國新疆喀什地區(qū)，衛(wèi)星定點(diǎn)于此，可最大限度地將視域擴(kuò)展到“一帶一路”沿線。
今年6月發(fā)射成功的風(fēng)云二號(hào)H星是風(fēng)云二號(hào)衛(wèi)星系列的最后一員。作為我國第一代地球靜止軌道氣象衛(wèi)星，風(fēng)云二號(hào)已經(jīng)服役長達(dá)20年之久，如今，最后一位成員將通過服務(wù)“一帶一路”延續(xù)家族最后的榮光。
“漂星”只為新使命
發(fā)射前，中國航天科技集團(tuán)有限公司八院509所接到通知：改變此前定位東經(jīng)99.5度的方案，衛(wèi)星要向西移動(dòng)，到東經(jīng)79度，服務(wù)“一帶一路”沿線國家。
東經(jīng)79度是一個(gè)陌生的地方，之前我國從未有氣象衛(wèi)星到達(dá)那里。
聰明的“牧星人”為風(fēng)云二號(hào)H星選擇了一條新路徑：漂星，即先定位到東經(jīng)94.1度，后期再漂移過去。“這樣就留出了一個(gè)緩沖期，可以節(jié)約燃料和人力成本。”509所主任設(shè)計(jì)師李綠萍說，她全程跟進(jìn)了此過程。
6月12日，發(fā)射一周后的風(fēng)云二號(hào)H星按計(jì)劃成功定點(diǎn)于東經(jīng)94.1度，隨后，它在這里進(jìn)行在軌測(cè)試，等一切正常后，伺機(jī)開始“漂移”。
在這前后，風(fēng)云衛(wèi)星在多個(gè)重要場(chǎng)合被提及：6月10日的青島上合組織峰會(huì)和7月10日的中阿合作論壇。
風(fēng)云二號(hào)H星接過新使命，踏上服務(wù)“一帶一路”的征程。
10天漂移 成功定點(diǎn)
定點(diǎn)于東經(jīng)94.1度后，經(jīng)過在軌初步測(cè)試，各項(xiàng)指標(biāo)符合要求。7月18日，衛(wèi)星正式開始漂移。
李綠萍介紹，若衛(wèi)星一次性定點(diǎn)到東經(jīng)79度，由于周期耗時(shí)較長，會(huì)耗費(fèi)大量燃料，現(xiàn)在等定點(diǎn)成功后再慢慢漂移過去，會(huì)減少大量燃料損耗。
此外，先對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行初步在軌測(cè)試，待測(cè)試穩(wěn)定后再漂移，也可以節(jié)省大量人力。
眾所周知，對(duì)于地球同步靜止軌道衛(wèi)星而言，當(dāng)衛(wèi)星軌道周期與地球自轉(zhuǎn)周期不一致時(shí)，則衛(wèi)星的星下點(diǎn)與地面上產(chǎn)生相對(duì)移動(dòng)，不再“靜止”。當(dāng)衛(wèi)星周期大于地球自轉(zhuǎn)周期時(shí)，則星下點(diǎn)位置往西移動(dòng)，即經(jīng)度位置逐漸變小；反之，當(dāng)衛(wèi)星周期小于地球自轉(zhuǎn)周期時(shí)，星下點(diǎn)位置則往東移動(dòng)，即經(jīng)度位置逐漸增大。
風(fēng)云二號(hào)H星就是利用上述原理，通過改變衛(wèi)星軌道周期從而改變衛(wèi)星定點(diǎn)位置，以此實(shí)現(xiàn)向西漂移。
風(fēng)云二號(hào)H星在東經(jīng)94.1度上分兩次控制將衛(wèi)星軌道抬高120多公里，進(jìn)行向西經(jīng)度漂移，經(jīng)過10天的漂移，當(dāng)衛(wèi)星的星下點(diǎn)位置到達(dá)東經(jīng)79度時(shí)，衛(wèi)星啟動(dòng)剎車控制，再次分兩次控制將軌道高度降低回到標(biāo)稱靜止軌道高度，最終實(shí)現(xiàn)了定點(diǎn)。
衛(wèi)星周期與地球自轉(zhuǎn)周期差別越大，“漂移”速度就越快，但軌道改變量越大需要消耗的燃料越多，而燃料耗得過多會(huì)影響衛(wèi)星的使用壽命。“所以這次漂移的時(shí)間快慢也是綜合考慮的結(jié)果，從18日到28日，花了10天時(shí)間完成了漂移。”李綠萍說。
周全預(yù)案 化解風(fēng)險(xiǎn)
漂移需要注意的事項(xiàng)很多，輕則影響衛(wèi)星正常運(yùn)行，重則導(dǎo)致衛(wèi)星殞命。漂星過程中，有效載荷往往無法實(shí)現(xiàn)對(duì)某一固定區(qū)域觀測(cè)，所以在衛(wèi)星控制前，509所設(shè)計(jì)師首先停止了衛(wèi)星有效載荷的工作，待漂移控制結(jié)束后再恢復(fù)有效載荷工作。
漂星過程中，最重要的是防止信號(hào)干擾。為此，相關(guān)各方提前了解“漂星”過程中沿途衛(wèi)星頻率使用情況及軌道信息，對(duì)可能存在頻率干擾的衛(wèi)星做好預(yù)報(bào)和預(yù)案，通過切換頻點(diǎn)或降低發(fā)射功率，必要時(shí)關(guān)閉某一頻點(diǎn)的方式來減少干擾。
“在風(fēng)云二號(hào)H星漂移中，就遇到了頻率干擾問題，如在東經(jīng)87.5度和東經(jīng)86.5度分別遇到了中星12號(hào)衛(wèi)星和風(fēng)云二號(hào)E星頻率干擾，我們采取措施，切換頻點(diǎn)，使頻率互相錯(cuò)開，保證了H星的順利漂移。”李綠萍說。
此外，衛(wèi)星防碰撞則是關(guān)系到“衛(wèi)星生命”的大問題。“雖然發(fā)生碰撞的幾率很小，但一旦發(fā)生，損失將是無法挽回的。”李綠萍說。設(shè)計(jì)師做了預(yù)案，根據(jù)實(shí)時(shí)衛(wèi)星軌道，設(shè)計(jì)師對(duì)沿途衛(wèi)星進(jìn)行防碰撞分析，確定了20公里的安全范圍。但所幸，漂移過程中沒有出現(xiàn)碰撞的苗頭。
如今，風(fēng)云二號(hào)H星成功定點(diǎn)于東經(jīng)79度，其覆蓋區(qū)域?yàn)闁|經(jīng)4度至東經(jīng)154度，南緯75度至北緯75度。在此區(qū)域內(nèi)，H星有能力為50個(gè)亞洲國家、41個(gè)非洲國家、39個(gè)歐洲國家、9個(gè)大洋洲國家開展服務(wù)，其中包括“一帶一路”沿線國家64個(gè)。
風(fēng)云二號(hào)H星以硬實(shí)力助力我國實(shí)現(xiàn)對(duì)國際社會(huì)的莊嚴(yán)承諾。
【責(zé)任編輯：王莉】