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天宫一号再入大气层在即精确测轨如何实现

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出处:www.lunrr.com
时间:2020-03-20

作者:甘晓资料来源:科学网发布日期:2018/3/31 15:14:49

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天宫一号重返不久如何实现精确定轨?

3月30日,中国载人航天工程官方网站宣布,天宫一号目标飞行器的平均高度已降至189.5公里,近地点为181.8公里,远地点为197.2公里,倾角为42.68度。 记者《中国科学报》证实,该网站将从2017年3月13日起每周发布天宫一号的飞行状态数据,从今年3月14日起每天发布。

根据轨道预报,天宫一号将于北京时间4月1日前后一天,即3月31日至4月2日重返大气层。 这些数据的获取离不开激光轨道测量技术的支持。

影响轨道计算的复杂因素

轨道计算是获得天体轨道的方法之一 理论上,在最简单的模型中,只需要知道天体的速度和质量,利用开普勒第二定律和万有引力定律就可以得到天体的运动轨道。

轨道计算应用的历史可以追溯到17世纪。最经典的例子是海王星的发现。 1846年,一位法国天文学家发现天王星运动的实际观测存在偏差。 经过计算,他发现了天王星后面一颗新行星的轨道、质量和当前位置。 这颗新行星是海王星 然而,通过计算运动轨道,科学家将能够计算出天体在某一时间点的确切位置。 中国航天科技公司空间设计师、中国科学院国家空科学中心博士钱航告诉《中国科学报》,考虑到大气的摩擦阻力,卫星轨道的计算和位置预测更加复杂。

“天宫一号正在轨道衰变。它离地面越近,大气密度就越大,航天器将承受的摩擦阻力就越大。” 钱航说:“理论上,天宫一号轨道的预测必须考虑到它的质量、大气摩擦以及它的面积与质量之比 “

激光测距:监视新锐利武器

当理论预测不能准确知道飞船的轨迹时,为了准确控制飞船,必须进行严格的跟踪和准确的定位

中国科学院国家天文台长春人造卫星观测站(以下简称“长春人造卫星站”)负责人柳承志(音译)记者《中国科学报》表示,卫星激光测距是一种通过测量激光信号从地面站到空之间目标的往返时间来获取空之间目标距离信息的技术。它的精度远高于光电观测和雷达技术,但它受天气影响很大。

天宫一号上的角反射器为激光测距提供了良好的实验平台。 2016年3月,天宫一号位于约400公里的轨道高度。长春任伟站此后积极开展天宫一号的跟踪监测,获得了100多圈高精度激光测距数据,在天宫一号精密定轨中发挥了重要作用。

目前,长春任伟站激光测距技术已进入国际先进行列。 根据《科学通报》,2017年第24期发表了一篇论文《天宫一号飞行器失效后激光测距实验分析》。2016年3月至5月,长春任伟站与上海天文台佘山台和紫金山台联合进行的天宫一号激光测距实验表明,精度可达10厘米。 此外,基于激光测距的轨道预测误差小于100米

柳承志说长春任伟站天宫一号激光测距的最新数据是今年3月8日获得的 “但是最近几天,由于长春的恶劣天气,轨道很低,白天经过车站,所以没有可用的数据 ”他说

科学研究硕果累累。

天宫一号于2011年9月成功发射,设计寿命为两年,实际在轨寿命为四年半。它扩大了服务范围,并进行了一些扩大的技术测试。

天宫一号在轨道运行的1630天期间,进行了多次扩大的技术试验和科学研究,为空站的建设和运行以及载人航天成果的应用和推广积累了重要经验。

钱航表示,天宫一号已经完成神舟八号、九号和十号的三次交会对接任务,突破了多项关键技术,包括组合控制技术和在轨飞行生命保障技术。 天宫一号还发射了一系列涉及六名宇航员的空间医学实验

根据中国载人航天飞行官方网站,天宫一号还完成了监测地球环境、探测空之间的环境和复合胶体晶体生长实验的任务。 时任空站间项目空应用系统副总设计师张丛珊在接受媒体采访时表示,中国首次利用天宫一号装载的高光谱成像仪获得的数据,在甘肃、新疆、内蒙古和青海地区进行矿产测绘和油气勘探,并首次将这些数据用于海水污染检测。 “复合胶体晶体实验通过天地对比实验,为未来空材料和新地面材料的制备奠定了良好的基础。 ”张丛珊说道

泰泰空课程首次在天宫一号上进行。钱航作为央视泰泰空课程的现场嘉宾,为女航天员王亚萍在泰泰空的课程进行了地面对比实验 钱航说:“许多研究人员对天宫一号有着深厚的感情 再过一天左右,天宫一号将重返大气层并烧毁。它对中国载人航天发展的巨大贡献将永远载入史册。 “

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天宫一号预计将于4月1日重返大气层。+-.1天

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