國際首個,!我國成功構建地月空間三星星座 還有一批新突破
記者15日從中國科學院獲悉,,由中國科學院A類戰(zhàn)略性先導專項“地月空間DRO探索研究”部署研制的三顆衛(wèi)星目前已經(jīng)在地月空間穩(wěn)定建立百萬公里級星間測量通信鏈路,標志著我國已成功構建國際首個地月空間三星星座,,并取得多項原創(chuàng)性科技成果,,為我國開發(fā)利用地月空間、引領空間科學前沿探索奠定了堅實基礎,。
地月空間是從地球軌道向外拓展的新空域,距離地球最遠可達200萬公里,,相對地球軌道空間,,其三維空間范圍擴大了上千倍。開拓與利用地月空間對于月球資源開發(fā)利用,、人類地外長期駐留與跨行星活動,、可持續(xù)發(fā)展的太陽系探索等均具有重大戰(zhàn)略意義。中國科學院在2017年啟動了相關預先研究及關鍵技術攻關,。2022年2月,,先導專項啟動,,計劃研制并發(fā)射三顆衛(wèi)星,構建一個地月空間大尺度衛(wèi)星星座,,探索DRO(遠距離逆行軌道的英文縮寫)獨特性質(zhì)及應用價值,。
專項選取的DRO是一類距離地球約31到45萬公里、距離月球約7到10萬公里的軌道,,可以看作連接地球,、月球和深空的交通樞紐,具有衛(wèi)星可以低能耗進入,、穩(wěn)定停泊,、低能耗全域可達等優(yōu)點。
構成地月空間三星星座的DRO-L星于2024年2月發(fā)射,,并成功進入太陽同步軌道,。
DRO-A星和B星于2024年3月發(fā)射,7月15日成功進入DRO任務軌道,。當年8月首次實現(xiàn)三星組網(wǎng),。
按計劃,,A星將長期停泊在DRO軌道,,也就是靠近月球的遠距逆行軌道,B星已于近期離開DRO軌道,,飛向共振軌道,。
從2024年地月空間三星星座構建以來,我國科學家已經(jīng)利用它在諸多方面實現(xiàn)地月空間研究的重要突破,。
科研團隊在多年地月空間航天動力學與空間探索研究基礎上,,創(chuàng)新性提出以飛行時間換取更大載荷重量和應急處置裕度的設計理念,最終僅消耗傳統(tǒng)手段五分之一的燃料就完成了衛(wèi)星地月轉(zhuǎn)移及DRO低能耗入軌,,這是國際上首次實現(xiàn)航天器DRO低能耗入軌,。這一突破顯著降低了地月空間進入成本,為大規(guī)模地月空間開發(fā)利用開辟了新路徑,。
科研團隊還在國際上首次驗證了117萬公里K頻段星間微波測量通信鏈路,突破了地月空間大尺度星座構建核心關鍵技術瓶頸,。在空間科學方面,,科研人員開展了探測伽馬射線暴等天文物理研究,并在地月空間嘗試了運行原子鐘等一系列新技術試驗項目,。
除此以外,,科研人員還成功驗證了衛(wèi)星跟蹤衛(wèi)星的天基測定軌新體制,利用3小時星間測量數(shù)據(jù)就實現(xiàn)了傳統(tǒng)方式2天以上跟蹤測量數(shù)據(jù)的定軌精度,。這一突破顯著降低了地月空間航天器測定軌成本,,為航天器高效運行開辟了新路徑。
據(jù)中國科學院空間應用工程與技術中心研究員王文彬介紹,,這項成果在國際上首次驗證了利用衛(wèi)星跟蹤衛(wèi)星,而不是地面去跟蹤衛(wèi)星,,相當于是把傳統(tǒng)的地面站變成了一顆衛(wèi)星,,放到了一個低軌的軌道上,,為我國未來的地月空間探索,,包括深空探索開辟了一個新的技術途徑,更多地去服務于地月空間的各種各樣軌道的定軌,、導航,、授時,為我國將來開展大規(guī)模地月空間商業(yè)活動提供了一個高效的解決方案,。
(總臺央視記者帥俊全 褚爾嘉 李峻)