悉數實踐-10衛星的“第一”頭銜

本刊特約記者 龐丹 潘晨

?

悉數實踐-10衛星的“第一”頭銜

本刊特約記者 龐丹 潘晨

實踐-10雖然充分利用了我國成熟的返回式衛星技術，但在研制過程中依然攻克了許多技術難題，取得了一系列新的技術突破。與以往返回式衛星相比，實踐-10擁有一連串“第一”的頭銜。

1　我國第一顆專門的微重力科學實驗衛星

實踐-10返回式科學實驗衛星是為開展多項“微重力科學和空間生命科學”空間實驗而專門量身定做的返回式衛星。衛星的承載能力、微重力水平、實驗載荷服務支持能力等較以往返回式衛星均有進一步提升，是我國新一代具有安全回收、適應中長期在軌試驗、應用靈活和成本低廉的空間科學實驗平臺。在結構布局上，它充分繼承了以往返回式衛星的結構特點，外形是一個圓柱圓錐組合體，內部則是由4個艙段構成的儀器艙及返回艙。根據任務要求，實踐-10衛星在軌道設計上也進行了調整，由以往返回式衛星的橢圓軌道變為圓軌道，這一改變，大大提高了微重力水平，為更好地開展微重力環境下的科學實驗提供了有力的支撐。

2　我國衛星第一次在四子王旗實現彈道式回收

此次實踐-10返回式衛星選擇在內蒙古四子王旗回收，而不是以往返回式衛星的“回家”地點四川遂寧。這主要是由于遂寧山區人員密度增大，新建房屋林立，為了保護當地百姓的人身和財產安全，同時也為了衛星搜尋回收，于是放棄了遂寧，而是選擇了具有比較成熟回收條件的四子王旗。這是實踐-10衛星在回收方面的一個比較大的變化。

此外，與以往在四子王旗回收的“神舟”飛船和嫦娥-5飛行試驗器采用的半彈道式回收方式不同，實踐-10衛星是我國衛星第一次在四子王旗實現彈道式回收。它開創了我國航天器在四子王旗采用彈道式回收方式的先河。

實踐-10結構圖

鏈接：

所謂彈道式回收，通俗地說，就是進入太空的航天器再次返回地面時，根據自身的氣動特性和軌道特征而采用的一種再入返回方式。目前，航天器的再入返回按技術特點可分為彈道式返回、半彈道式返回和滑翔式返回等幾種方式，其中彈道式返回主要是指航天器進入大氣層時只產生阻力不產生升力，或者雖然產生升力但對升力大小和方向不加控制。

3　首次在返回式衛星上采用流體回路系統，大幅提升載荷功耗承受能力

此次實踐-10的太空之旅攜帶了19項科學實驗項目，開展異常復雜的太空微重力和空間科學實驗，這對于衛星的熱控、微重力、供配電能力、回收保溫等方面提出了非常高的要求。特別是衛星回收艙的載荷功耗相較以往呈10數倍大幅提升，由30W增至300W，而以往衛星的被動熱控方案遠遠不能滿足任務需求；同時，空間科學實驗中涉及多種生命體，要求提供冷熱溫度適宜的舒適環境，衛星回收艙溫控指標要求基本控制在5～35℃。為此，實踐-10衛星首次引入流體回路系統，增加了冷板、流體回路斷接、輻射器防護罩彈拋等，并成功研制出我國最大的航天器熱控冷板，同時開展了多項專項分析和驗證，為“太空實驗室”安全、舒適地良好運行掃平了道路。

4　首次構建基于平臺數管分系統和服務支持子系統兩級構架機制

與以往的返回式衛星相比，實踐-10衛星在技術狀態上存在較多重大變化，主要涉及到大系統方案、系統方案、分系統方案以及關鍵單機層面。比如，實踐-10衛星將原來的程控、遙測、遙控分系統的功能整合，形成了數管分系統；同時，為了適應19項科學實驗項目的數據管理要求和微重力平臺能力需要，首次構建了基于數管分系統和服務支持子系統的兩級構架機制，以便于更好地適應多任務、多載荷的適配要求。

換句話說，就是此次進入太空的19項實驗項目中，有的項目是從任務開始就一直持續進行實驗的，而有些項目則需要根據不同的時間段開展相應的實驗，這就要求數管分系統這個“大管家”根據不同的實驗項目開展系統優化和合理安排，并根據實驗需求隨時給供配電、熱控等分系統分配任務，合理安排在軌時間，進行天地遙操作等一系列任務，為“空間實驗室”保駕護航。

5　首次采用高精度、多模式工程參數測量分系統

微重力環境保障與測量能力是實踐-10衛星工程總體和科學應用系統非常關注的項目。為精準測量衛星的在軌微重力水平，實踐-10首次采用了高精度、多模式工程參數測量分系統。利用這一新增的分系統，能夠用數據說話，準確地告訴科學家們平臺的微重力是多少，便于更好地開展空間科學實驗。

6　首次探索返回式衛星低成本技術和航天器產品可重復使用技術

近年來，可重復使用運載器和航天器技術得到了國內外航天領域廣泛關注，其發展核心意圖在于降低成本、增強效用。隨著具有返回需求的空間任務需求日益旺盛，返回式衛星面臨著更低成本、更強返回能力、更好在軌服務能力的發展要求。為此，實踐-10衛星在低成本技術和可重復使用技術方面進行了大膽的嘗試和探索。例如，為了進一步降低成本，實踐-10衛星首次嘗試采用商業現貨產品，在市場中采購了普通的商用部組件，將其按照航天標準進行加工加固，然后經風險評估后應用到衛星研制中，既順利完成了相關航天任務，又大大降低了研制成本。還比如，實踐-10跨領域選用了成熟產品，重復使用了返回式衛星、“神舟”飛船、遙感衛星、導航衛星、“嫦娥”等多個型號和平臺的成熟產品，為我國航天器產品可重復使用趟出了一條新路。

祁首冰/本文編輯

All the First Achievements of Satellite SJ-10