中国航天海射“首秀”解读:陆地那么大 为何海上飞(2)
其次,在海上发射过程中,运载火箭需要承受海洋运输环境、自然环境、海况影响,尤其是盐雾、霉菌等具有海洋特点的自然环境,会直接影响运载火箭设备选型和试验条件制定。
第三,在陆地发射场,运载火箭的瞄准点及大地方位均可以提前测得。但在海上发射,则需要开展长时间航向保持、动态方位传递等动基座瞄准技术研究及试验验证,还要研究解决火箭运输、起竖、对接、加注当中的自动化问题,实现无人值守发射。
管洪仁说,在常规发射任务中,火箭的控制和监测信号通过有线通信系统传输,而在海射任务中,只能通过无线传输形式来实现,因此这次任务中的长征十一号运载火箭,也成为国内首枚采用无线测发控技术实施发射的火箭。
“以往火箭的飞行安全控制需要地面人员监测和控制,此次任务则是由火箭自身根据飞行情况,实时自主判断,这是我国火箭首次实现自主安全控制。”管洪仁说。
捕风一号:海射任务的特殊乘客
根据国家航天局消息,长征十一号海射任务将技术试验卫星捕风一号A、B星及五颗商业卫星顺利送入预定轨道。这意味着,海射“首秀”乘客一共有7位,而其中最为特殊的则是捕风一号A、B卫星。
来自航天科技集团五院的消息显示,捕风一号A、B卫星的成功发射,将实现我国卫星导航信号探测海面风场“零的突破”,对我国台风预警、防灾减灾具有重要意义。
捕风一号卫星总设计师白照广告诉记者,目前已有的气象监测手段多为探测高层风,其他微波探测方式也难以在任意气象条件下获取海面风场。捕风一号卫星则有望全天候获取对于台风预报极其重要的底层风场数据,从而精准预报台风等极端天气。
“风无形无影,捕风一号就是通过‘捉’海面上的导航反射信号这个‘影’,来‘捕’海面风场这个‘风’,从而实现监测海面风场的目的。”白照广说。
截至目前,通过卫星观测海面风场的方式主要有两种,一是通过卫星云图来测量海风,但这种方式测的是云顶风,对海面风场的测量存在一定误差;二是通过卫星载荷来测量海面风场,但这种方式只能测50米/秒以内的海风,如果应用于准实时监测海面风场的卫星星座建设,代价较大。
白照广说,随着全球卫星导航系统的发展,利用导航反射信号对反射面的物理特性和参数进行反演,已成为各国新的研究热点。英国、美国等发达国家都曾发射相关卫星,利用导航信号实现对海面高度、海浪、海风、海冰、移动目标等探测。
按照他的说法,导航信号传递到海面后,会发生镜面反射。没有风时,反射信号较均匀;有风时,反射信号会随着海浪出现变化,风越大,信号变化越剧烈,进而导致了导航反射信号时延多普勒功率图像的剧烈变化,借此可实现对海面风速的反演。
他还透露,后续我国还将逐步构建“捕风”卫星星座,多颗卫星协同观测,“借此实现更大范围、更高精度甚至准实时监测全球范围内的海面风场,更加精准地预警台风,从而可以最大限度地避免台风带来的人员伤亡和财产损失”。