1月5日，備受矚目的高分四號衛(wèi)星經(jīng)歷了為期一周的太空旅行，在距地球36000公里的太空為祖國發(fā)來了親自拍攝的第一張“明信片”，筆者今天從抓總研制高分四號衛(wèi)星的中國航天科技集團(tuán)公司五院了解到，該衛(wèi)星在軌運(yùn)行正常，正在進(jìn)行載荷測試，成像效果良好，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。標(biāo)志著我國突破了地球同步軌道遙感衛(wèi)星五大關(guān)鍵技術(shù)。

　　■ 總體設(shè)計(jì)技術(shù)首攀高軌之峰

　　高軌道高分辨率光學(xué)遙感衛(wèi)星設(shè)計(jì)，在世界上尚沒有工程實(shí)施的先例，面臨著眾多新難題，其中最主要的是：與低軌道衛(wèi)星相比，如何在距地球幾十倍遠(yuǎn)的太空保持“好視力”？與通信、導(dǎo)航衛(wèi)星等 “高軌兄弟”相比，如何確保在任何時(shí)候拍照都不能“發(fā)抖”？

　　高分四號衛(wèi)星總指揮兼總設(shè)計(jì)師李果帶領(lǐng)研制團(tuán)隊(duì)巧妙應(yīng)對了成像質(zhì)量保障、衛(wèi)星構(gòu)型設(shè)計(jì)、工作模式設(shè)計(jì)、微振動等帶來的一系列挑戰(zhàn)，圓滿完成了高分四號衛(wèi)星的設(shè)計(jì)，形成了我國首個(gè)高軌道遙感衛(wèi)星平臺，為“站得高、看得廣、拍得棒”提供了堅(jiān)實(shí)的系統(tǒng)保障。

　　■ 控制技術(shù)首破高軌“又快又穩(wěn)”難關(guān)

　　與地球靜止軌道通信衛(wèi)星處于相對靜止?fàn)顟B(tài)不同，高分四號衛(wèi)星在瞄準(zhǔn)觀測目標(biāo)時(shí)既要“動如脫兔”、迅速對準(zhǔn)，又要瞬間穩(wěn)定、“靜若處子”地拍照。

　　為此，五院502所的技術(shù)人員突破了“小角度快速機(jī)動技術(shù)”，為高分四號安裝了四個(gè)大力矩動量輪，使其得以從容地規(guī)劃整個(gè)拍攝過程，在更短的時(shí)間內(nèi)拍攝更多清晰的照片。大力矩飛輪因其具有輸出力矩大、控制精度高、壽命長、重量輕、使用便捷等特點(diǎn)，為我國航天器實(shí)現(xiàn)長壽命、高精度、快速機(jī)動提供了新的技術(shù)途徑。

　　■ 首次掌握高軌遙感衛(wèi)星長壽“基因”

　　為掌握高軌遙感衛(wèi)星的長壽“基因”，五院總體部在系統(tǒng)層面上深入分析了對衛(wèi)星平臺、有效載荷壽命和可靠性的影響，并對地球同步軌道衛(wèi)星的空間環(huán)境進(jìn)行了深入研究，提出了一系列設(shè)計(jì)與驗(yàn)證方法，全面增強(qiáng)高分四號的“抵抗力”。例如，為了讓高分四號衛(wèi)星在午夜時(shí)分不受太陽的暴曬，避免相機(jī)受曬影響成像功能，設(shè)計(jì)人員提出了“陽光規(guī)避”模式，撐起一把太陽傘保護(hù)相機(jī)。

　　此外，研制人員開展了一系列星上部件長壽命試驗(yàn)驗(yàn)證，確保高分四號的各樣“器官”健康強(qiáng)壯。

　　■ 打造首個(gè)高穩(wěn)定一體化“三腳架”

　　高分四號衛(wèi)星攜帶的相機(jī)口徑很大，這個(gè)“大炮筒”如果沒有堅(jiān)固的“三腳架”，成像將會變得模糊。五院總體部研制人員首次采用了一體化結(jié)構(gòu)，創(chuàng)新設(shè)計(jì)了一個(gè)在太空中“零變形”的“三腳架”。承擔(dān)生產(chǎn)任務(wù)的五院529廠也精心設(shè)計(jì)出一套新型組合式工裝，能夠同時(shí)保證異型結(jié)構(gòu)每一個(gè)平面的精度，使“三腳架”更加穩(wěn)固。

　　■ 首次具備復(fù)雜條件下拍攝精品能力

　　為確保成像質(zhì)量，負(fù)責(zé)高分四號衛(wèi)星相機(jī)研制的508所在高分相機(jī)家族中創(chuàng)造了多個(gè)“第一”，比如第一次采用億級像元數(shù)的可見光器件以及百萬級像元的中波紅外器件，第一次采用大面陣凝視成像體制，第一次采用中波紅外與可見光共口徑的光學(xué)設(shè)計(jì)等，從而使高分四號相機(jī)成為我國首臺高軌高分辨率相機(jī)。

　　與高分一號、高分二號衛(wèi)星相機(jī)相比，能夠靈活調(diào)整積分時(shí)間的高分四號相機(jī)更像是一臺“單反相機(jī)”，可實(shí)現(xiàn)大動態(tài)范圍成像和使用長積分時(shí)間實(shí)現(xiàn)對暗目標(biāo)的觀測。此外，高分四號衛(wèi)星還可以對動態(tài)目標(biāo)的運(yùn)行軌跡、趨勢進(jìn)行捕獲，成為一個(gè)“準(zhǔn)攝像機(jī)”，不僅可以滿足減災(zāi)、氣象、地震、林業(yè)等應(yīng)用需求，還將為我國“同時(shí)具有高空間分辨率和高時(shí)間分辨率光學(xué)遙感”技術(shù)發(fā)展開啟新征程。(潘晨　楊艷　薛英民　蔣建科)