高分四號衞星發回首幅圖像 填補世界高軌高分辨率遙感衞星空白

1月5日，高分四號衞星發回首幅圖像。圖像質量優越，達到預期目標。

36000公里軌道高度、50米分辨率，高分四號衞星填補了我國乃至世界高軌高分辨率遙感衞星的空白。此次成功成像，意味着衞星總研製單位——中國航天科技集團公司五院在多項關鍵技術上實現了突破。

2015年12月29日，高分四號衞星在西昌發射成功

“在36000公里軌道上實現幾十米分辨率的衞星，國際上還沒有。”高分四號衞星總指揮兼總設計師李果説，五院總體部設計人員在現有通信衞星基礎上進行大幅度改進，攻克一系列新技術，形成了我國第一代高軌遙感衞星平台。

高分四號衞星總體總裝設計師餘快介紹，高軌衞星與低軌衞星的不同點之一，是要承載很重的燃料。對高分四號而言，除了為相機提供所需力學環境，3噸重燃料的承載問題也是構型重點。高分四號上採取並聯燃箱的安裝方式，使相機安裝面由傳統平台的4米降至2米，以獲得更好的環境。

餘快説，過去衞星平台設計通常更多地考慮集成性或成熟性，平台和相機耦合並不多。而高分四號星表很多部件都是圍繞相機佈局，如星敏感器裝在相機上以提升穩定度；測控天線裝在相機遮光罩頂部，以獲得所需的全像視場。相機的熱控部件如輻射板，則藉助平台獲得支撐。

高分四號採取新型組合式工裝，不僅能使複雜結構一次成型，還能保證異型結構每個平面的精度。並首次採用冷熱交變方式，釋放複合材料結構內部應力，使相機更加穩固。

李果介紹，該相機首次採用了億級像素的可見光器件以及百萬級像素的中波紅外器件、大面陣凝視成像體制、中波紅外與可見光共徑技術等。

李果説，該相機可以一次拍出整幅照片，覆蓋面積相當於河南省，可以在幾分鐘內對三個不同區域進行連續成像，並很快處理成數據產品送交用户。緊急情況下，該相機一天內就能對我國疆域實現完整成像，還能捕獲動態目標的運行軌跡。

高分四號衞星相機分系統負責人練敏隆介紹，該相機鏡頭長約一米，通過分色裝置實現了可見光、紅外同時成像。在進行可見光拍攝時，相機還能切換全色、紅、綠、藍、近紅外五種濾鏡。

練敏隆説，相機陽面温度超過一百攝氏度，陰面則達到零下一百多攝氏度，而鏡頭對温度非常敏感，温差超過0.2攝氏度，光軸就會偏移。

研製團隊經過兩年研究，掌握了複雜環境下相機温控技術，並給相機穿上了三層“保暖衣”，配置了長達2米的巨型遮光罩。

“導航和通信衞星沒有穩定度指標，遙感衞星則不同，高軌遙感衞星的穩定度要求比低軌衞星更高。”高分四號衞星總體主任設計師劉鳳晶説。

劉鳳晶説，為滿足衞星姿態的機動控制要求，高分四號的動量輪力矩是導航、通信衞星的5倍。要減小其擾動，必須將輪盤質量做到特別均勻，對產品要求極高。

設計人員為高分四號研製了“微步細分”太陽帆板驅動機構，以“小步快跑”的方式讓驅動機構平滑運轉，將振動降到最低。

此外，高分四號相機的紅外通道要在低温成像，所需的製冷機也成為擾振源之一。設計人員除了改進製冷機本身，在安裝上也採取創新設計，將其裝在距相機較遠的平台底部，通過傳遞裝置連接熱源，既滿足降温要求又保證振動不會被傳導。