今天!中国又一次飞天大捷,北斗发射成功率达100%!

2018-02-12来源:中青在线 作者:来点科学

  今天,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,以“一箭双星”方式将北斗三号第五、六颗全球组网导航卫星成功送入预定轨道。

  这是长征三号甲系列火箭的第84次发射,也是其与北斗卫星家族的第27次“牵手”,标志着北斗导航系统进入全球组网的密集发射阶段。

  来自中国航天科技集团所属中国运载火箭技术研究院和中国西昌卫星发射中心的数据显示,从2000年10月31日,长征三号甲系列运载火箭发射我国第一颗北斗导航卫星算起,至今共进行了27次发射,将33颗北斗导航卫星成功护送升空,“ 发射成功率百分之百!

  (郭立亮摄影)

  (中国航天科技集团一院史啸摄影)

  43天7次发射!中国长征火箭开启“超级2018”

  这是继今年1月12日以来,该火箭又一次实现“一箭双星”发射,这也是今年以来,长征系列火箭完成的第7次成功发射。

  43天7次发射——平均不到一周实施一次发射的频率,而这,只是今年长征系列火箭“高密度发射”的一个缩影。

  记者从中国航天科技集团所属中国运载火箭技术研究院了解到,今年我国长征系列运载火箭预计将执行以北斗卫星组网、嫦娥四号探月为代表的35次发射任务,发射密度将再创历史新高。

  长三甲将平均26天发射一次,接近去年全年发射总和

  中国运载火箭技术研究院长征三号甲系列火箭总指挥岑拯告诉记者,在今年的35次火箭发射中,有“金牌火箭”美誉之称的长征三号甲系列火箭将有14次发射任务,占全年发射次数的60%。

  这意味着,仅这一系列的火箭一年的发射次数,就接近我国2017年全年全部火箭发射次数的总和。岑拯说,从全年的发射计划来看,长三甲系列火箭平均26天就要进行一次发射。

  这14次发射任务中,长三甲系列火箭有10次是执行北斗导航卫星发射,其中8次将是以“一箭双星”的方式执行发射任务。

  岑拯说,对于长三甲系列火箭,高密度在后续几年里将会成为常态。从2018年到2020年,长三甲系列火箭预计将执行40次发射任务,任务可以说“非常饱满”。

  长二丙火箭时隔19年重返国际商业发射舞台

  同样有“金牌火箭”之称的长征二号丙火箭也将在2018年迎来“最强考验”。

  中国运载火箭技术研究院长征二号丙火箭总指挥肖耘告诉记者,在今年长二丙火箭的6次发射任务中,研制队伍将在酒泉、太原、西昌三大发射场“三线作战”。这其中有两次国际航天发射令人瞩目,分别是巴基斯坦遥感卫星、中法海洋卫星。

  这标志着长二丙火箭在1999年完成铱星发射任务后,时隔19年,将重新返回国际商业发射服务市场。

  长三甲系列火箭总设计师、中国科学院院士姜杰说,面对高密度发射的挑战,火箭研制队伍将之视为压力,更将之视为动力。长三甲系列火箭自诞生之日起,就承担着我国火箭探索系列化、通用化、组合化发展模式的重任。

  她告诉记者,在2015年,长三甲系列火箭曾经创造出109天成功实施7次发射的纪录。研制队伍在前期成功经验的基础上,也希望能够实现同一种构型的火箭在单机、系统甚至箭上互相通用,让火箭与不同任务自由搭配,实现快速反应,按时完成。

  “快响利箭”发射次数将超前两年任务总和

  作为我国长征系列运载火箭中唯一的一型固体运载火箭,长征十一号运载火箭凭借发射准备时间短的优势,被誉为“快响利箭”。

  中国运载火箭技术研究院长征十一号火箭总指挥杨毅强告诉记者,今年长征十一号火箭预计将执行发射欧比特卫星、吉林一号卫星等4次商业航天的发射任务。

  杨毅强说,近年来随着科学试验卫星和商业卫星市场的蓬勃发展,“小体格”“快响应”的卫星发射需求越来越大,快速、灵活、高可靠的长十一火箭正在成为越来越多科学试验卫星和商业卫星发射的首选。

  今年1月19日,长征十一号火箭“一箭六星”的发射就成功实现了首次“全商业”发射,成功将6颗商业卫星送入预定轨道。而今年全年预计的4次发射任务,将是长十一火箭之前两年发射任务总和的两倍。

  对于一型新研火箭来说,全年4次的“高密度”是前所未有的挑战。杨毅强说,“未来火箭研制团队还将研制更大规模的商业型固体运载火箭,力争运载能力更大、发射成本更低、发射周期更短”。

  春节前夕,执行北斗三期第三次全球组网的长三甲系列火箭发射队依然坚守在火箭发射的第一线。

  岑拯说,根据今年全年的任务情况,很多发射队员有将近一年的时间需要扎根在发射场。今年春节,发射队员在短暂休息后,3月初就又要再赴发射场执行下一发射任务。

  北斗性能与GPS媲美,可满足共享单车电子围栏需求

  至于全球卫星导航系统,人们最熟悉的莫过于美国的GPS,而北斗全球卫星导航系统,则是我国科技领域中长期发展规划的16项重大专项之一。 在此之前,我国已先后发射多颗北斗一号、北斗二号卫星,前者向中国提供服务,后者向亚太地区提供服务——这些也让我国成为继美、俄之后世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家。

  如今发射的北斗三号卫星则是向全球提供服务。

  随之而来的是几个疑问:作为给全人类提供时间坐标和空间坐标的基础设施,中国的全球卫星导航系统一旦建成,

  其性能究竟如何,能否和GPS一决高下?

  其寿命又几何,能否供人类连续可靠地使用?

  此外,其兼容性如何,能否让人们在包括GPS、北斗在内的多个导航系统之间顺利切换?

  按照中国航天科技集团五院北斗三号工程副总设计师、卫星首席总设计师谢军的说法,北斗三号性能在北斗二号的基础上,提升了1至2倍的定位精度,达到2.5米-5米的水平,建成后的北斗全球导航系统将为民用用户免费提供约10米精度的定位服务、0.2米/秒的测速服务。

  “这样的精度,将与美国GPS相媲美”,谢军说。

  他举了个形象的例子:当前人们使用的共享单车,就可以用高精度定位功能提供“电子围栏”技术进行管理。

  此外,北斗三号导航系统以其高精度定位的优势,还可以向用户提供精密测量测绘数据,谢军说,“测量地震后建筑物的下沉变化等,几毫米的下沉,都逃不过北斗的法眼”。

  谢军告诉记者,早在北斗二号正式提供“亚太区域”导航服务前,我国就开始了北斗三号“全球范围”导航系统的论证研制工作,并 在设计之初,就把目标放在尚未发射的第三代GPS导航卫星,以及欧洲伽利略导航系统的设计指标上。

  值得一提的是,如今已经在轨运行的北斗导航卫星,分布在中圆轨道、地球静止轨道和同步倾斜地球轨道上。

  如今发射的北斗三号卫星,就分布在中圆轨道,在这里的卫星可以“游走”全球,这也是GPS等卫星导航系统使用的通用轨道。

  谢军说,地球静止轨道一般是通信卫星使用,也因此,运行于该轨道的北斗卫星还可以发挥通信功能,具有短报文等特色功能。

  “如果说GPS只能告诉用户什么时间、在什么地方,北斗系统还可以将用户的位置信息发送出去,让其他人可以知道用户的情况,这在一定程度上解决了‘何人、何事、何地’的问题”,谢军说。

  而这,正是中国北斗卫星导航系统的一大特色,谢军说,靠北斗一个终端,就可以导航、通信兼备

  寿命10年以上,每一次导航至少4颗北斗提供服务

  当然,是设备就有“当机”的时候。

  如果GPS系统发生故障,就好比我们被人蒙住了双眼,无法前行——这也是我国决定建设北斗导航全球定位系统的一个重要原因。

  中国航天科技集团五院北斗三号卫星总指挥迟军说,就像停水停电影响城市生活一样,卫星导航服务一旦中断,国家和社会的正常运行会受到很大的影响,因此,对卫星导航的可靠性、连续性提出了苛刻设计的要求

  迟军说,北斗三号卫星的设计寿命达到10年以上,这是国际导航卫星的先进水平,如此为卫星在轨服务的连续性、可靠性和稳定性提供了基础保证。

  按照他的说法,作为一个系统工程,用户每一次享受到北斗系统的服务,都必须保证有至少4颗卫星提供服务

  此外,北斗又是一个全球覆盖的系统,至少需要有20余颗卫星同时提供稳定服务,这一特点决定了北斗系统对质量可靠性要求比单星更高,对产品可靠性的要求更苛刻。毕竟,北斗系统的最终使用者是成千上万的普通用户。

  迟军说,也因此,北斗三号在卫星元器件的选择上,设置了更高的门槛,其次,卫星具有自主修复功能,采取了多种软件、硬件措施保证服务不中断,这些措施都将为大幅提高卫星的可靠性提供保证。

  中国航天科技集团五院北斗三号卫星总设计师王平也提到,北斗卫星全球导航系统采用多重可靠性“加固”措施,希望在最大限度上增强系统的保险系数——

  比如,系统建成后,“运行卫星数量大于服务必需卫星数”,即卫星有冗余;再如,每颗卫星都配备了多台铷原子钟,形成“双保险”一起提供服务,即单机双备份。

  迟军以北斗二号为例,2012年北斗二号系统正式对亚太地区提供服务,从运行的连续性、定位的精准性和系统的可用性来看,系统运行状态良好。据他透露, “北斗全球系统非计划中断指标为每年0.4次,这也达到了国际先进水平”

  不回避和其他卫星导航系统“竞争”问题,为用户提供兼容选择

  当然,在北斗系统迅速建设的同时,有一个问题无法回避,那就是该如何看待北斗和其他卫星导航系统的关系?

  放眼全球,包括美国GPS、欧洲伽利略GALILEO、俄罗斯格洛纳斯GLONASS以及中国北斗在内的世界四大卫星导航系统,争奇斗艳。

  迟军说,我国在启动北斗导航系统建设之初就给予了回答,即“中国的北斗,世界的北斗”——它不仅为中国人民,同样也要为世界人民做出贡献。

  这并非虚言,他说,北斗要与其他卫星导航系统相互兼容。具体到技术层面,即通过北斗兼容互操作技术,为用户能在终端上接收多个信号提供了基础,这就给用户提供多种选择。

  “北斗导航系统兼容、互操作的便利性将保证全球用户利益的最大化。”迟军说。

  按照他的说法,一旦GPS、北斗、格洛纳斯、伽利略等系统都完全建成,全世界的导航卫星将达到100颗以上,这也就意味着全球用户可以接收到更多的可用卫星信号,实现各大系统兼容,将对全球用户产生极大的好处。

  他还提到,加强与其他卫星导航系统间的沟通,推动卫星导航技术的兼容性应用,是发展卫星导航系统的重要课题。目前,我国正向航天强国迈进,我国北斗导航卫星系统将以面向全球、造福全人类的姿态,为祖国、为世界建设精品工程。

  今天,中国北斗的宽广胸怀已经敞开,等待着世界的接纳。

记者&微信编辑:邱晨辉。

图片除署名外来自杨志远、谢奇勇。

视频来源于航天科技集团,GIF图由来点科学微信公号转制。

【责任编辑:王煜】

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