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放飛希望的希望－2衛(wèi)星群

HopeSat-2 Satellite Launches

注：本刊所錄用的文章中，國(guó)外和國(guó)內(nèi)小衛(wèi)星分類標(biāo)準(zhǔn)略有不同，為尊重原作者研究觀點(diǎn)，本刊未作統(tǒng)一，保留了各作者的研究結(jié)論。

希望－2衛(wèi)星“六兄弟”

2015年9月20日，長(zhǎng)征－6運(yùn)載火箭以“一箭二十星”的方式成功將20顆微小衛(wèi)星送入太空，其中的希望-2衛(wèi)星（包括希望－2A、2B、2C、2D、2E和2F）由中國(guó)航天科技集團(tuán)公司下屬航天東方紅衛(wèi)星有限公司（以下簡(jiǎn)稱“航天東方紅公司”）抓總研制。希望－2衛(wèi)星的成功發(fā)射，對(duì)我國(guó)皮納衛(wèi)星技術(shù)發(fā)展具有重要意義。

希望－2衛(wèi)星由6顆衛(wèi)星構(gòu)成，其中，希望-2A質(zhì)量為2 8 . 5 k g，希望- 2 B、2 C、2 D質(zhì)量均為9.7kg，希望-2E、2F（由希望-2B發(fā)射的子衛(wèi)星）質(zhì)量均為1.3kg，希望－2衛(wèi)星擁有大氣密度探測(cè)器、雙模四頻全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）接收機(jī)、甚長(zhǎng)基線干涉測(cè)量（VLBI）信標(biāo)機(jī)、特高頻/甚高頻（UV）通信機(jī)、激光角反射器等5種儀器。希望－2衛(wèi)星是航天東方紅公司自主創(chuàng)新的成果，旨在驗(yàn)證皮納衛(wèi)星技術(shù)體系和產(chǎn)品系列，對(duì)應(yīng)用型皮納衛(wèi)星進(jìn)行探索與實(shí)踐，將進(jìn)行分布式大氣密度測(cè)量、精密定軌等試驗(yàn)；同時(shí)還將支持開(kāi)展空間業(yè)余無(wú)線電活動(dòng)，使無(wú)線電愛(ài)好者們可以通過(guò)關(guān)注希望－2衛(wèi)星工作的頻點(diǎn)，接收和推送相關(guān)信息。

希望－2衛(wèi)星采用一體化設(shè)計(jì)，電子設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化，星載設(shè)備通用化，星內(nèi)設(shè)備無(wú)纜化，大膽嘗試“商用貨架產(chǎn)品”（COTS）器件、PC104堆棧等產(chǎn)品和技術(shù)，成功突破了分布式大氣密度探測(cè)、多模異構(gòu)備份、雙頻四模融合定位定軌技術(shù)、聯(lián)合精密測(cè)定軌技術(shù)等一系列新技術(shù)。同時(shí)，與單機(jī)產(chǎn)品研制單位開(kāi)展聯(lián)合研制，共同完成單機(jī)部組件的設(shè)計(jì)生產(chǎn)，形成如微型雙軸數(shù)字太陽(yáng)敏感器、微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）陀螺、微型動(dòng)量輪、微型電源下位機(jī)、微型激光反射器、微型特高頻/甚高頻天線等實(shí)用化的皮納衛(wèi)星單機(jī)產(chǎn)品，完成了大量技術(shù)到產(chǎn)品的轉(zhuǎn)化，極大地豐富了國(guó)內(nèi)皮納衛(wèi)星產(chǎn)品的市場(chǎng)；衛(wèi)星研制團(tuán)隊(duì)在完成希望－2衛(wèi)星任務(wù)的基礎(chǔ)上，向單機(jī)研制單位傳遞了可復(fù)用、可通用、系列化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)思想，引領(lǐng)衛(wèi)星部組件形成姿軌控部組件系列、測(cè)控與通信系列、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）及定軌系列、星務(wù)電子系列、供配電系列、結(jié)構(gòu)機(jī)構(gòu)系列、地面測(cè)試產(chǎn)品系列等皮納衛(wèi)星系列產(chǎn)品，充分發(fā)揮了衛(wèi)星總體單位的牽引作用。

希望－2衛(wèi)星的研制和發(fā)射成功，標(biāo)志著皮納衛(wèi)星從技術(shù)試驗(yàn)到應(yīng)用實(shí)踐的跨越。航天東方紅公司通過(guò)希望－2衛(wèi)星分析皮納衛(wèi)星產(chǎn)品體系頂層構(gòu)架及產(chǎn)品規(guī)格制定標(biāo)準(zhǔn)，遵循開(kāi)放式、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的設(shè)計(jì)原則，建立皮納衛(wèi)星電接口、通信接口、模塊化結(jié)構(gòu)、熱和力學(xué)等皮納衛(wèi)星標(biāo)準(zhǔn)化接口規(guī)范并開(kāi)展相關(guān)驗(yàn)證試驗(yàn)，首次為國(guó)內(nèi)皮納衛(wèi)星產(chǎn)品體系發(fā)展提供了參考。

檢測(cè)希望－2衛(wèi)星

希望－2衛(wèi)星進(jìn)行總裝

希望－2衛(wèi)星發(fā)射成功后，正式開(kāi)始了飛行試驗(yàn)。此次，衛(wèi)星采用西安站和北京站的雙站測(cè)試模式，在第一圈過(guò)境時(shí)，地面站便接收到了全部6顆星的信號(hào)。星星分離后，希望－2E、2F雙星的信號(hào)第一時(shí)間傳到希望－2C衛(wèi)星上，完成了星間的組網(wǎng)通聯(lián)。

此次希望－2的6顆衛(wèi)星上裝載的特高頻/甚高頻通信機(jī)可以提供業(yè)余無(wú)線電服務(wù)。此型UV通信機(jī)具備超低功耗的特點(diǎn)，非常適于皮納衛(wèi)星的應(yīng)用，能夠承擔(dān)星地通信的重要任務(wù)。通信機(jī)采用業(yè)余頻段的VHF-GMSK遙測(cè)與UHF-AFSK-FM遙控方案，同時(shí)具有CW信標(biāo)、U/V模式線性轉(zhuǎn)發(fā)器和星間通信功能。

在軌飛行期間，由UV通信機(jī)建立的業(yè)余無(wú)線電空間電臺(tái)可向地面發(fā)送帶有遙測(cè)參數(shù)的CW信標(biāo)；此外，地面電臺(tái)也能通過(guò)衛(wèi)星進(jìn)行摩爾斯電碼、話音和數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)通信。新加坡業(yè)余無(wú)線電愛(ài)好者在希望－2衛(wèi)星入軌的第一圈，首先收到了來(lái)自UV通信機(jī)的CW信標(biāo)，隨后，中國(guó)、美國(guó)、日本等國(guó)的業(yè)余無(wú)線電愛(ài)好者也順利采用子星線性轉(zhuǎn)發(fā)器完成了通聯(lián)，轉(zhuǎn)發(fā)的語(yǔ)音信號(hào)均十分清晰。截至目前，亞洲、大洋洲、歐洲、北美洲及南美洲等地的無(wú)線電愛(ài)好者都實(shí)現(xiàn)了通聯(lián)。

希望-2衛(wèi)星無(wú)線電頻率表

東方紅/文