盘点实践二十号卫星上的“黑科技”

新华社海南文昌12月27日电题:一身真功夫 亮点真不少——盘点实践二十号卫星上的“黑科技”

新华社记者胡喆、周旋

“尼日利亚孩子学习中文的热情很高。花两三年时间学习中文,就有机会在当地中资企业找到高薪工作,特别优秀的学生还有留学机会。在失业率超过23%的尼日利亚,这对年轻人很有吸引力。”李旭大说。

“他刚来一个多月的时候问了我一个问题:为什么中文里鸡叫下蛋,鱼叫产卵,下和产有什么区别?我非常惊讶,才学了一个多月的学生就能问出这样的问题。”郑建乐对记者说。

由于基础设施发展滞后,尼日利亚长期电力短缺,停电成为一种扰人的日常现象。

实践二十号卫星巨大的太阳翼能够提供超强电流。如何让这些电流既不过大也不过小,而且能听话地流到卫星每一个角落,维持卫星的健康运转呢?为此,研制人员为卫星配备了一颗“大心脏”——国内功率最大的电源控制器。

黑科技四:激光高速通信从梦想照进现实

在比赛的一个环节中,主持人问参赛选手,除了参加比赛,来中国还有没有其他计划。选手们有想吃遍美食的,有想四处观光的,有想体验民俗的……问到顾思源时,他说想为母亲买一台缝纫机,因为她现在用老板的机器替老板做工,既辛苦又不自由。现场顿时响起热烈的掌声。

去年10月,顾思源正式成为纳姆迪·阿齐克韦大学孔子学院的一名学生,并很快表现出非凡的学习天赋。今年6月,学习中文不到一年的他高分通过汉语水平考试(HSK)四级,11月从中国参赛归来后又通过了五级考试。

激光通信是天基信息网上的骨干节点及导航卫星组网运行的重要手段,近年来一直是航天领域研究的一个热点问题。

顾思源与中文结缘的“牵线人”是他在尼日利亚南部伊莫州老家的一位邻居。2018年夏天,以优异成绩中学毕业的顾思源面临选择哪所大学的问题。执着于“电力梦”的他想去国外留学,但苦于没有门路。

随着科技进步和对环保的重视,很多人在买汽车时都喜欢选购油电混合动力汽车,兼具汽油发动机和电池发动机的双重优势。实践二十号卫星采用的正是这样一套混合推进系统,由化学推进和电推进提供混合动力,相当于卫星里的 “油电混动汽车”。

此次随实践二十号卫星搭载飞行成功,证明了这个“神器”能够有效解决航天器功耗增大和散热面积不足的矛盾,为我国未来万瓦级卫星平台的研制提供了有力的支撑。

随着卫星互联网业务的增加,用户对于大容量通信卫星的需求越来越迫切。实践二十号卫星搭载的由航天科技集团五院研制的甚高通量通信载荷,涵盖了Q/V频段载荷、宽带柔性转发器等。

12月27日,在长征五号遥三运载火箭的托举下,实践二十号卫星在中国文昌航天发射场顺利升空。实践二十号卫星是由中国航天科技集团有限公司五院研制的一颗技术试验卫星,该卫星将全面验证东方红五号卫星平台关键技术。

专家介绍,这个“神器”在“胖五”发射时,紧紧收拢在卫星内壁上,一旦卫星准确入轨,它就会自动解锁并向外展开。“形象地说,就像小狗热了吐出个舌头一样,这扇特殊的窗户就相当于卫星的舌头。”

12月27日20时45分,长征五号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空,2000多秒后,与实践二十号卫星成功分离,将卫星送入预定轨道,任务取得圆满成功,这是长征系列运载火箭第323次发射。 新华社记者 杨冠宇 摄

黑科技三:在天地间架起信息传输高速公路

黑科技六:“降温神器”——可展开式热辐射器

实践二十号卫星尺寸大、体积大、重量大、功耗大,产生的热量多,如果不及时散热,就可能“上火”,造成各种设备失效从而无法正常工作。怎么办?研制人员为它准备了一个“降温神器”——基于单相流体回路的可展开式热辐射器。

在这场比赛之前,中国各级国字号球队已经多项赛事不胜,而中国足球遭遇到了不小的低估。这场比赛之前,贝尔格莱德红星也同样抱着必胜的信念,结果上半场中国队就取得2球领先,虽然下半场塞尔维亚超级联赛的豪门球队拼尽全力扳回1球,但是依然无法改变结果。比赛结束后,对手竟然全部围攻裁判,一度迫使裁判步步后退!

从画面中可以看到,来自中国的裁判组成为了对手输球的出气筒,他们将自己输球的原因归结到中国裁判身上,而这也让中国球员一度成为了裁判组的“保镖”,甚至一瞬间多名中国队替补席成员和对方教练组也冲了过来,双方在中场附近爆发了大规模冲突。裁判组在中国球员和教练的保护下,才逐渐得以脱身!

黑科技二:“小关节”力气大和“大心脏”品质高

太阳翼面积的大大增加,就能带来源源不断的超强电流供给,让实践二十号卫星始终拥有充沛体力,为更多的小伙伴提供广播电视服务、移动通信服务等。

黑科技一:国内展开面积最大、翼展最长的太阳翼

实践二十号卫星身躯庞大,它的“翅膀”是我国迄今为止面积最大、翼展最长、展开方式最复杂的太阳翼,双翼展开比波音737飞机的翼展还要宽10米。尽管这双“翅膀”十分巨大,但是却“身轻如燕”。

几天后,顾思源一行即将离开中国之际,一位从未谋面的中国阿姨找到他们下榻的酒店,递给顾思源一个包着现金的红包。这位阿姨说,跑了好几个地方也没找到缝纫机,只好包个红包,让顾思源回尼日利亚后自己买。

相比于目前在轨应用的单一体制的激光终端,实践二十号卫星搭载了三种体制的激光终端,将进行长期的星地通信验证,为后续不同体制的激光终端的研制积累大量的在轨数据,为这项“黑科技”在空间站等未来航天器上的应用奠定基础。

中国之行除了获奖的喜悦,顾思源还收获了一份意外的感动。

得知他的烦恼后,那位曾在孔子学院学习的邻居建议他,可以去学习中文,认为凭他的学习天分,有可能争取到留学中国的机会。

实践二十号卫星巨大的太阳翼虽然不能像翅膀一样上下挥舞,但是能够低速转动,保证始终朝向太阳,从而最大限度地获取太阳能。而带动太阳翼转动的则是一个“小关节”——太阳翼驱动机构。

实践二十号卫星搭载了五院研制的激光终端,将实现在轨的星地通信,通过双通道信号传输,可以实现10G左右的通信容量,相比于传统的微波通信,实现了指数级的增长。

与第一代电源控制器相比,它在功率增大3倍以上、功率密度提升2.5倍的情况下,重量却只增加了40%。

顾思源的指导老师郑建乐对这名身材瘦小、“丢在人群中就找不着”的得意弟子不吝溢美之词:聪明、勤奋、自律、有独立思考能力。

很多人都把太阳翼比作卫星的“翅膀”,不过它的作用可不是用来飞行,而是为卫星提供能源。

黑科技五:“混合推进”让卫星飞行更稳定、更精准

“我会用这个钱帮妈妈买一台缝纫机,然后拍照发给那位阿姨。我好像没什么能为阿姨做的,那我把这份爱传递给需要的人吧。”顾思源说。

化学推进力量大,效率低,适合快速变轨和调整卫星姿态,尽快将卫星送入既定工作轨道;电推进力量小,但推力精度高、效率高,适合在轨长期精确轨道调整。实践二十号卫星的化学推进系统使用了最新的板式贮箱、超声波流量计、高精度压力传感器和热容法等产品和技术,实现了对燃料的精确测量和管理,确保一滴推进剂都不浪费。

作为基于东方红五号卫星平台研制的一颗试验卫星,实践二十号卫星不仅是目前我国研制的地球同步轨道发射重量最重的卫星,研制过程中采用的众多“黑科技”也赋予它一身可满足未来20年的大容量卫星应用需求的真功夫。

据中国驻尼日利亚大使馆文化参赞李旭大介绍,尼日利亚两所孔子学院每年在学学生人数有2500多人,但招生规模远远无法满足需求。

“提高卫星通信容量主要手段在于提高可用频段带宽。如果把静止轨道比作太空中的一条高速公路,那么这条高速公路是所有太空高速公路上最为拥挤的。而使用Q/V频段相当于把这条高速公路拓宽了4-5倍。”中国航天科技集团五院实践二十号卫星总设计师李峰说。

别看太阳翼驱动机构个头娇小,却是一个耐冷耐热耐冲击的“大力士”,它能轻轻松松承受巨型太阳翼展开带来的冲击载荷,驱动百来斤的质量转动也不在话下。

顾思源不敢相信,自己的小小心愿会得到一个陌生人的如此关切。

贝尔格莱德红星队的教练组几乎都冲到了场内,好在多名教练表现更加成熟和冷静,将自己的队员分隔开来,这才让比赛恢复平静,裁判的安全得到了保障。不过,令人惊讶的是,在这次冲突之后,愤怒不已的贝尔格莱德红星队球员都径直向场外走去,而放弃了赛后与中国队球员的握手,场内只剩下中国球员排成一队与裁判组进行了握手环节!

比赛结束后多时,对方球员依然显得非常愤怒,中国队球员则更加绅士和礼貌地与裁判组进行了握手和致谢。塞尔维亚超级联赛豪门在赛后的这个举动,无疑让人感到意外。不得不说,U20国足的这场比赛踢出了难得的血性和实力,虽然这是在中国队的主场,但是贝尔格莱德红星队还是更应该从自己身上找找输球的原因了,别再输不起了!(老邱 中超球评)返回搜狐,查看更多

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