這群80后造“吉林一號(hào)”衛(wèi)星想把長春變衛(wèi)星城

要趕飛機(jī)，卻正值晚高峰，從家到長春龍嘉國際機(jī)場(chǎng)，你怕堵車，卻又不知道路況；趁著周末假期，想來個(gè)郊區(qū)游，你擔(dān)心游客扎堆兒，又怕沒了好景色，掃了興致……

這樣的糾結(jié)，我們?cè)谌粘Ｉ钪袝?huì)經(jīng)常遇到。但你有沒有想過：如果這時(shí)你打開手機(jī)，下載一個(gè)App，連上網(wǎng)絡(luò)，利用衛(wèi)星數(shù)據(jù)，將路況、景區(qū)情況等實(shí)時(shí)展現(xiàn)出來，能夠供你作出判斷。

這是個(gè)夢(mèng)嗎？不，長春有一群來自長光衛(wèi)星技術(shù)有限公司的80后，甚至90后的年輕人，正讓這夢(mèng)想變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。

“吉林一號(hào)”衛(wèi)星，就是實(shí)現(xiàn)夢(mèng)想的第一步。

5日，他們中的三位做了一次生動(dòng)的科普，將“吉林一號(hào)”衛(wèi)星形象地展現(xiàn)在我們面前。

■心愿想把長春打造成衛(wèi)星城

采訪中，記者為這樣的衛(wèi)星發(fā)展計(jì)劃張大了嘴巴：“吉林一號(hào)”衛(wèi)星計(jì)劃于今年10月發(fā)射升空；明年，12顆至16顆；到2020年，在軌的衛(wèi)星達(dá)到60顆；到2030年，達(dá)到137顆。

為什么是137顆？“通過軌道計(jì)算，達(dá)到這個(gè)數(shù)量的衛(wèi)星，在全球任意點(diǎn)，10分鐘可以重返。”賀小軍解釋。

“我們想讓普通市民也了解‘吉林一號(hào)’?！辟R小軍說，因?yàn)橐院螅陂L春，衛(wèi)星的生產(chǎn)研發(fā)將有更深層次的創(chuàng)新發(fā)展，而衛(wèi)星技術(shù)也會(huì)得到最廣泛的應(yīng)用，從市民出行旅游，到城市規(guī)劃、水利、防災(zāi)等都滲透著衛(wèi)星的影響。而且百姓通過衛(wèi)星技術(shù)創(chuàng)造的便捷，也會(huì)加深理解，對(duì)衛(wèi)星知識(shí)也能說出個(gè)一二三來。他們就是要把衛(wèi)星也打造成長春的一張名片，就像電影城、汽車城那樣，長春也要成為衛(wèi)星城。

衛(wèi)星的“眼睛”會(huì)轉(zhuǎn)

賈學(xué)志，1982年出生，博士，吉林一號(hào)光學(xué)A星相機(jī)分系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師。

“光學(xué)A星相機(jī)，就相當(dāng)于衛(wèi)星的眼睛?！辟Z學(xué)志向新文化記者做了個(gè)比喻。他介紹，光學(xué)A星相機(jī)的分辨率達(dá)到0.72米，是我國民用航天領(lǐng)域分辨率最高的。

這種分辨率意味著什么？“衛(wèi)星在太空能看清街路上的人、車，乃至斑馬線?！辟Z學(xué)志進(jìn)一步說，對(duì)于車，至少能分辨出是兩廂還是三廂的。

“它還能像人一樣扭頭，不僅能直視，還能斜視?！辟Z學(xué)志說，以往衛(wèi)星上的相機(jī)只能對(duì)下點(diǎn)成像，而吉林一號(hào)相機(jī)能側(cè)擺成像，左擺、右擺幅度能達(dá)到45度。“這就解決了以往成像靠衛(wèi)星調(diào)整姿態(tài)的問題，相機(jī)自己就能成像?！彼f，還增加了相機(jī)所看的范圍。如飛到北京，想看天津怎么辦？相機(jī)自己就能調(diào)整。

他說，現(xiàn)在人們對(duì)相機(jī)分辨率的要求越來越高，而傳統(tǒng)相機(jī)為了獲取高分辨率，其體積和重量都會(huì)隨之增大，導(dǎo)致發(fā)射成本呈幾何級(jí)增加。有數(shù)據(jù)顯示，重量增加一克，相當(dāng)于增加1萬元的成本。

吉林一號(hào)光學(xué)A星相機(jī)采用“星載一體化”設(shè)計(jì)思想，攻克了空間相機(jī)長焦距、低重量與高分辨率之間關(guān)系的技術(shù)難題。

賈學(xué)志介紹，一是大口徑長焦距光學(xué)系統(tǒng)裝調(diào)與檢測(cè)技術(shù)，在保證相機(jī)分辨率和焦距的指標(biāo)要求下實(shí)現(xiàn)了相機(jī)的輕型化和小型化設(shè)計(jì)，并且具有良好的環(huán)境適應(yīng)性；二是全碳纖維復(fù)合材料相機(jī)結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)技術(shù)，確保相機(jī)各反射鏡在裝調(diào)、檢測(cè)、運(yùn)輸、發(fā)射、在軌工作等狀態(tài)先保持各自的位置精度，確保相機(jī)獲得清晰的圖像；三是高速高信噪比信號(hào)處理技術(shù)，解決了CCD視頻信號(hào)的高信噪比傳輸難題，保證圖像信噪比滿足使用需求。

這只“眼睛”還得“穿棉襖”

孔林，1986年出生，衛(wèi)星熱控分系統(tǒng)主任設(shè)計(jì)師。

在太空，溫度變化非常劇烈，最熱達(dá)100℃，最冷達(dá)-70℃~-80℃。

孔林說，光學(xué)A星相機(jī)很挑剔，它必須處于恒定溫度在20℃的環(huán)境下工作，波動(dòng)幾攝氏度，都會(huì)影響成像質(zhì)量。

“他的工作就是給我的相機(jī)穿上‘棉襖’?！辟Z學(xué)志對(duì)孔林的工作做了推介。

這件“棉襖”是如何保持20℃的呢？孔林介紹，常用的熱控技術(shù)可以分為主動(dòng)熱控和被動(dòng)熱控兩類，被動(dòng)熱控技術(shù)包括各種熱控涂層、多層隔熱組件、熱管等，衛(wèi)星外表面一般都有各種熱控涂層，相當(dāng)于衛(wèi)星的“衣服”；主動(dòng)熱控技術(shù)包括電加熱器、制冷器等。

由于被動(dòng)熱控具有節(jié)省星上資源、可靠度高等優(yōu)點(diǎn)，在進(jìn)行熱設(shè)計(jì)時(shí)一般以被動(dòng)熱控為主，兼以主動(dòng)熱控。正在研制的吉林一號(hào)與其他型號(hào)衛(wèi)星有較大不同，熱控設(shè)計(jì)的難度也不同，它采用新穎的“星載一體化”布局，儀器設(shè)備圍繞相機(jī)布局，另一方面搭載了較多的新研設(shè)備，包括控制力矩陀螺、大容量固態(tài)盤以及一體化太陽敏感器等，同時(shí)吉林一號(hào)工作模式多，姿態(tài)變化頻繁，這些都給熱設(shè)計(jì)帶來了極大的挑戰(zhàn)。

經(jīng)過團(tuán)隊(duì)合作努力，已經(jīng)完成了整星和相機(jī)的熱設(shè)計(jì)以及熱控實(shí)施，“當(dāng)前階段正在進(jìn)行真空熱試驗(yàn)，通過模擬衛(wèi)星在軌工作環(huán)境，驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性?！笨琢值脑捳Z里有著自豪。

讓神話里的千里眼變成現(xiàn)實(shí)

賀小軍，1983年出生，長光衛(wèi)星技術(shù)有限公司圖像組組長、靈巧驗(yàn)證衛(wèi)星副總設(shè)計(jì)師、吉林一號(hào)成像軟件設(shè)計(jì)師。

“航天成像，將人類神話故事里的千里眼帶進(jìn)了現(xiàn)實(shí)?！辟R小軍介紹，衛(wèi)星離地面500公里左右，具有開闊的視野，是全球遙感的最佳手段。但航天成像最大缺點(diǎn)是距離太遠(yuǎn)，細(xì)節(jié)很難分辨清楚。

在業(yè)界，一般用時(shí)間分辨率、空間分辨率、光譜分辨率三個(gè)指標(biāo)來衡量遙感衛(wèi)星性能。

時(shí)間分辨率指對(duì)同一目標(biāo)兩次成像的最小間隔，表征對(duì)動(dòng)態(tài)事件的表現(xiàn)能力。衛(wèi)星的軌道固定，為提高時(shí)間分辨率，一般采用增加相機(jī)幅寬、增強(qiáng)衛(wèi)星成像機(jī)動(dòng)能力、多星組網(wǎng)等方式?！斑@方面，我們實(shí)現(xiàn)了離軸三反寬幅相機(jī)、大側(cè)擺成像與靈巧成像和長光衛(wèi)星星座關(guān)鍵技術(shù)突破?！辟R小軍說。

空間分辨率決定對(duì)目標(biāo)形狀表現(xiàn)的精細(xì)程度，為了提高空間分辨率，必須采用焦距更長的光學(xué)鏡頭以提高角分辨率。目前，航天相機(jī)的焦距都長達(dá)幾米甚至十幾米，長焦鏡頭對(duì)衛(wèi)星穩(wěn)定度要求更高，要求具備長焦距鏡頭加工裝調(diào)、低噪聲成像系統(tǒng)、高精度像移匹配、高精度衛(wèi)星姿態(tài)控制等技術(shù)基礎(chǔ)。同時(shí)，還衍生出對(duì)高精度經(jīng)敏感器、光纖陀螺儀、飛輪、力矩陀螺等敏感器、執(zhí)行器的需求。

“航天遙感從最初的軍事需求逐漸走向民用商用，逐漸走入百姓生活?！辟R小軍說，未來航天技術(shù)不再是遙不可及的高精尖技術(shù)，而是與大家生活息息相關(guān)的信息提供者。

備注：數(shù)據(jù)僅供參考，不作為投資依據(jù)。