羲和号试验卫星

羲和号试验卫星

羲和号在轨试验成功,实现了我国太阳探测零的突破,标志着我国太空探测正式步入“探日”时代。

羲和为中国上古神话中的太阳女神与制定时历的女神,并以太阳母亲的形象为人们所认知。羲和号取义“效法羲和驭天马,志在长空牧群星”,象征中国对太阳探索的缘起与拓展。

2021年10月14日18时51分,羲和号搭乘长征二号丁运载火箭在太原卫星发射中心成功发射。

“羲和探日”想象图

羲和号全称太阳Hα光谱探测与双超平台科学技术试验卫星,重508千克,设计寿命3年,运行于高度为517千米、倾角98度的太阳同步轨道,这一轨道经过地球的南北极,能够24小时连续对太阳进行观测。羲和号的主要科学载荷为太阳空间望远镜。Hα是研究太阳活动在光球和色球响应时最好的谱线之一,通过对该谱线的数据分析,可获得太阳爆发时的大气温度、速度等物理量的变化,有助于研究太阳爆发的动力学过程和物理机制。作为卫星主要科学载荷的Ha光谱成像仪是太阳的专属“摄影师”。

羲和号卫星在轨运行期间,将观测太阳耀斑和日冕物质抛射的光球及色球表现,探究太阳爆发的源区动态特性和触发机制;同时探测太阳暗条形成和演化过程的色球表现,揭示其与太阳爆发的内在联系;此外,还将获取全日面Hα波段多普勒速度分布,研究太阳低层大气动力学过程,为解决“太阳爆发由里及表能量传输全过程物理模型”等科学问题提供重要支撑。这相当于拿个放大镜看太阳活动的全过程。

羲和号的创新意义不仅仅体现在太阳探测方面。它采用国际首创的“双超”新技术卫星平台,实现了载荷在轨指向的超高精度和超高稳定度控制,比目前同等惯量的卫星平台提高了两个数量级,将推动我国高精度卫星平台技术跨越性发展。

羲和号采用“动静隔离非接触”总体设计新方法,卫星将平台舱与载荷舱物理隔离,阻断了平台舱微振动的传递路径;采用“载荷舱主动控制、平台舱从动控制”的主从协同控制解耦新方法,卫星实现了姿态指向精度、姿态稳定度大幅提升;采用磁浮作动器作为载荷舱的执行机构,具有高精度、大带宽、自身无干扰等特点,使载荷舱超高指向精度、超高稳定度控制性能实现突破;采用无线能源传输、无线通信、激光通信等实现两舱间能源与信息的可靠传输。作为给太阳拍照的摄影师,“双超”技术能让羲和号在举起相机时瞄得快,对得准,拍得稳。

羲和号在轨试验成功,是世界上首次将磁悬浮技术在航天器上进行工程应用,大幅提升我国空间观测技术水平,同时实现了我国太阳探测零的突破,标志着我国太空探测正式步入“探日”时代。