“风云三号D”气象卫星：“叱咤风云”背后故事

我国第二代极轨气象卫星风云三号的第四颗星，15日凌晨成功发射，璀璨星空又多了一颗“中国星”。遥望星空，每一颗“中国星”都凝聚了航天人的心血和智慧。在“风云三号D”卫星的研制单位--中国航天科技集团八院，记者听到了这颗新星“叱咤风云”背后的故事。

多载荷在轨“和谐共处”的秘密

“风云三号D”气象卫星堪称“技术能手”，一星多能，共搭载了10台（套）遥感探测仪器。其中，很多仪器“娇气敏感”，对工作环境的安静程度要求极高。

例如干涉型红外高光谱探测仪，在我国低轨遥感卫星上属于首次应用，具有高空间分辨率、高光谱分辨率等优点，但即使微小的振动，也会使得其性能大打折扣。

众多“娇气敏感”的载荷在轨运行，如何实现“和谐共处”而互不干扰呢？中国航天科技集团八院509所技术专家刘兴天介绍说，这涉及到多载荷共存的动力学兼容性问题。

为了解决这一难题，给各类载荷提供超安静的工作环境，科研人员研制了微振动监测与抑制系统，并首次在国内遥感卫星上应用了“液体阻尼隔振”技术，实现“共振峰”和“高频振动”抑制。经过对星上动力学频谱特性的研究论证，有效地避开了载荷之间潜在的相互干扰。

与此同时，科研人员还研发了“松弛型液体阻尼隔振”技术，不仅能够做到在“共振峰”处有效控制放大倍数，而且还将“高频振动”衰减90%以上，克服了传统被动减振的技术难题。科研团队反复开展系列比对试验，一个个参数调整，一项项测试验证，最终确保了多载荷在轨“和谐共处”，保证了卫星成像性能。

卫星总装厂房内永远“四季如春”

上海湿润的空气，对于搭载着红外相机的风云系列气象卫星来说是致命的。一旦卫星在地面吸附了环境中的水汽，入轨后在宇宙空间的真空环境下释放，造成水汽污染，就会导致红外相机信号严重衰减，乃至失效。

正因为如此，中国航天科技集团八院的卫星总装厂房内永远“四季如春”。据总装中心主任陈小弟介绍，厂房内的湿度严格控制在30%至45%之间，温度一直维持在20℃±3℃，厂房的洁净度优于十万级。

每天，厂房内控制系统都会将温湿度数据报送到指定人员的手机上，一旦出现异常，便会自动发出警报。总装厂房还24小时维持着“正压环境”，即让内部压力略高于外部，使内部空气可以外流，但外部空气无法进入厂房内部。厂房的内部除尘系统也24小时运作，不间断地除尘。

“风云三号D”卫星上，还有一些器件对污染源特别敏感，如红外相机的辐冷控制器、太阳翼驱动机构中的轴承等，除了对厂房环境有要求之外，总装人员还需通过“高纯氮气正压保持”的方法，对它进行单独保护，确保外界污染源无法进入。

让卫星“浮”在包装箱里运输

“风云三号D”卫星从上海“乘坐”火车前往太原卫星发射基地，一路翻山越岭、旅途劳顿，对保持卫星的洁净度和舒适度也是不小的挑战。

据中国航天科技集团八院主任工艺师张伟介绍，“风云三号D”卫星总装团队设计了自带减震功能的包装箱，让卫星像“磁悬浮”那样，“浮”在包装箱里，振动冲击很小。即使有些摇晃，也不会对星体造成影响。

同时，通过在箱内维持“正压”，来控制温度和湿度，同时达到减振功能。在整个运输过程中，还以数字化的方式，对箱内温度和湿度数据、以及卫星状态进行随时监测。

除了技术手段，操作人员在涉星操作时，都必须按规定戴上一次性口罩、手套和防静电手环，防止人体的唾液、油脂或接触时产生的静电，对星体造成影响。

目前，风云三号卫星已经建立了一套完整的、可操作的防污染体系。未来，还将融合互联网技术，实现环境参数的数据集中采集与远程动态管理，进一步提升卫星产品的防污染保障水平。

（来源：新华社 记者 张建松）