化工儀器網(wǎng)
技術(shù)文章
天宮一號(hào)空間儀器實(shí)驗(yàn)應(yīng)用取得豐碩成果
閱讀：680 發(fā)布時(shí)間：2013-3-29天宮一號(hào)空間儀器實(shí)驗(yàn)應(yīng)用取得豐碩成果
2011年9月29日，我國(guó)在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射了天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器。利用目標(biāo)飛行器的實(shí)驗(yàn)支持能力，載人航天工程空間應(yīng)用系統(tǒng)開展了三項(xiàng)空間科學(xué)儀器實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用研究，截至目前，相關(guān)科學(xué)實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用研究已取得了一系列重要成果。
中國(guó)載人航天工程8月1日對(duì)天宮一號(hào)的3項(xiàng)空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)和應(yīng)用研究所獲成果予以具體介紹——
高空間分辨率、高光譜實(shí)現(xiàn)“看得更清、分得更細(xì)”
由中科院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所和中科院上海技術(shù)物理研究所共同研制的高光譜成像儀，是目前我國(guó)空間分辨率和光譜綜合指標(biāo)zui高的空間光譜成像儀，可實(shí)現(xiàn)納米級(jí)光譜分辨率的地物特征和性質(zhì)的成像探測(cè)。
相對(duì)傳統(tǒng)的多光譜遙感受到光譜通道數(shù)量和光譜分辨率的限制，高光譜遙感通過(guò)連續(xù)測(cè)量地物相鄰的光譜信號(hào)，可以反映不同地表物質(zhì)與電磁輻射相互作用的差異，因此在農(nóng)情監(jiān)測(cè)、作物估產(chǎn)、國(guó)土資源調(diào)查、環(huán)境評(píng)價(jià)和監(jiān)測(cè)、城市動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)、地質(zhì)調(diào)查等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。
同時(shí)，與目前上尚在運(yùn)行的衛(wèi)星高光譜遙感器（如：MODIS、EO-1 HYPERION、PROBA CHIRS）相比，天宮一號(hào)上的高光譜成像儀在波段范圍（覆蓋可見-短波紅紅外范圍）、波段數(shù)目以及空間分辨率等成像基本參數(shù)上具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)。
截至7月26日，該高光譜成像儀已在軌穩(wěn)定運(yùn)行近7000小時(shí)，獲取了大量有價(jià)值遙感數(shù)據(jù)，經(jīng)初步處理后，已分別向國(guó)土資源部航遙中心、國(guó)家海洋局國(guó)家衛(wèi)星海洋應(yīng)用中心、中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院，以及中科院遙感所、對(duì)地觀測(cè)與數(shù)字地球科學(xué)中心、青藏高原研究所、寒區(qū)旱區(qū)環(huán)境與工程研究所等用戶單位提供數(shù)據(jù)2TB，為各類用戶開展地質(zhì)調(diào)查、礦產(chǎn)和油氣資源勘查、水文生態(tài)監(jiān)測(cè)以及環(huán)境污染監(jiān)測(cè)分析提供了支撐服務(wù)。
多傳感器綜合探測(cè)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)空間環(huán)境“一舉一動(dòng)”
天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器上搭載的另一有效載荷——空間環(huán)境監(jiān)測(cè)及物理探測(cè)設(shè)備由中科院空間科學(xué)與應(yīng)用研究中心研制，其主要功能是綜合監(jiān)測(cè)高能帶電粒子輻射、軌道大氣環(huán)境參數(shù)，為空間環(huán)境預(yù)報(bào)、空間環(huán)境變化機(jī)理研究以及目標(biāo)飛行器、飛船和航天員的安全保障提供準(zhǔn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。
該套設(shè)備由帶電粒子輻射探測(cè)器、軌道大氣環(huán)境探測(cè)器和空間環(huán)境控制單元共3臺(tái)儀器組成。其中帶電粒子輻射探測(cè)器是上在近地軌道開展多方向帶電粒子探測(cè)的儀器。該探測(cè)器突破了多方向傳感、多傳感集成、抗干擾等關(guān)鍵技術(shù)，為實(shí)現(xiàn)空間粒子輻射實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和警報(bào)以及粒子分布和變化規(guī)律研究提供了依據(jù)，也使我國(guó)的高能粒子輻射探測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。
天宮一號(hào)空間儀器實(shí)驗(yàn)應(yīng)用取得豐碩成果 軌道大氣環(huán)境探測(cè)器采用多探頭組合等技術(shù)，在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)軌道大氣密度、成分、微質(zhì)量及其時(shí)空分布變化的同時(shí)，兼具原子氧及其它空間環(huán)境污染效應(yīng)監(jiān)測(cè)的功能，這些功能對(duì)于目標(biāo)飛行器和飛船軌道、姿態(tài)控制以及變軌的實(shí)施提供了重要保障。
結(jié)合探測(cè)數(shù)據(jù)，空間應(yīng)用系統(tǒng)開展了利用軌道大氣密度實(shí)測(cè)值修正大氣密度模式預(yù)測(cè)值的研究和太陽(yáng)與地磁活動(dòng)指數(shù)的中期預(yù)測(cè)研究，這些研究成果直接應(yīng)用于天宮一號(hào)、神舟九號(hào)載人交會(huì)對(duì)接任務(wù)空間環(huán)境預(yù)報(bào)，提高了軌道大氣密度預(yù)測(cè)精度，服務(wù)于高精度軌道預(yù)報(bào)。
“可見光衍射”解析膠體晶體結(jié)構(gòu)
復(fù)合膠體晶體生長(zhǎng)與相變實(shí)驗(yàn)的科學(xué)目標(biāo)是：在空間微重力條件下，研究亞微米尺寸的帶電膠體顆粒懸浮液在不同電場(chǎng)和溫度下的結(jié)晶和相變過(guò)程，探索重力對(duì)膠體晶體自組裝的影響。這也是在空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)中采用可見光衍射方法（科塞爾線方法）實(shí)現(xiàn)膠體晶體的結(jié)構(gòu)解析。
目前，三個(gè)實(shí)驗(yàn)樣品共計(jì)在軌開展實(shí)驗(yàn)19次，其中等溫變壓實(shí)驗(yàn)12次，自然結(jié)晶實(shí)驗(yàn)6次，地面同步開展實(shí)驗(yàn)，通過(guò)天地對(duì)比發(fā)現(xiàn)重力對(duì)結(jié)晶實(shí)驗(yàn)過(guò)程都存在不同程度的影響。
該實(shí)驗(yàn)為拓展由膠體晶體制備光子晶體，促進(jìn)光子器件的發(fā)展，開發(fā)其在微波通訊、濾波技術(shù)等方面的應(yīng)用潛力，積累了理論和技術(shù)基礎(chǔ)，也為空間站長(zhǎng)壽命科學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了關(guān)鍵技術(shù)驗(yàn)證，獲取了長(zhǎng)期在軌科學(xué)實(shí)驗(yàn)運(yùn)控管理的寶貴經(jīng)驗(yàn)。