中科院微小卫星创新研究院发射的47颗微小卫星介绍(截止2019年11月)

2019年11月3日10:49:42中科院微小卫星创新研究院发射的47颗微小卫星介绍(截止2019年11月)已关闭评论 112 views

上海微小卫星工程中心成立于2003年12月,是中国科学院与上海市共建的具有独立法人资格的非盈利事业单位,其前身是1999年3月由中国科学院上海微系统与信息技术研究所、上海技术物理研究所联合上海航天技术研究院、上海电信等单位组成的中国科学院小卫星工程部。2017年8月22日,中国科学院正式发文成立中国科学院微小卫星创新研究院。同年9月26日,中国科学院微小卫星创新研究院正式揭牌成立。

中国科学院微小卫星创新研究院作为我国微小卫星及相关技术领域的总体单位之一,已成功发射包括新一代北斗导航卫星、暗物质粒子探测卫星、量子科学实验卫星、天宫二号伴随卫星、太极一号卫星等47颗卫星,成功率达到100%,已成为我国科学卫星领域的主力军,军民卫星领域的方面军。

在航天国际合作领域,微小卫星创新研究院还在开展中法天文卫星(SVOM)、爱因斯坦探针卫星(EP)和太阳风-磁层相互作用全景成像卫星(ASO-S)等研制工作。SVOM预计在2021年左右发射,通过发现和快速定位各种伽马暴射线,星地联合完成伽马暴的电磁辐射性质的全面测量,为暗能量和宇宙演化研究提供基础观测数据。

微小卫星定义:重量在1000千克以下的人造卫星统称为“微小卫星”,进一步可细分为:“小卫星”(smallsat),重100~1000千克;“微卫星”(microsat),重10~100千克;“纳卫星”(nanosat),重1~10千克;“皮卫星”(picosat),重0.1~1千克;“飞卫星”(femtosat),重0.1千克以下。

创新系列卫星

“创新一号”低轨通信卫星

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2003年10月21日,“创新一号”小卫星由在太原卫星发射中心由长征四号乙火箭与中巴地球资源卫星02星一同发射升空。这一卫星在1999年3月起步研制,先后经历了环模星、串连星、正样星和发射星等阶段。它是我国首颗独立研制的现代化微小卫星,在缺乏可借鉴经验和成功案例的情况下,设计人员边研制边摸索,对各个分系统进行不断的改进完善,最终确保了卫星的设计和装配的顺利完成。“创新一号”小卫星在我国首次采用集卫星、测控、地面应用为一体的小卫星研制途径,它为我国低轨卫星通信提供了一个新的平台,为发展我国低轨道通信卫星系列积累了技术经验,使我国低轨卫星通信技术总体水平迈上一个新台阶,也使我国在小卫星技术的实用化方面跨出一大步。作为我国自主研制的第一颗低轨道短数据通信技术试验小卫星,重88公斤,也是我国第一颗成功发射的重量在一百公斤以下的现代小卫星。它的设计寿命为两年,运行在距离751千米平均高度的太阳同步轨道。卫星采用三轴稳定控制,有效载荷为多通道转发器,是一颗具有高密度功能的现代小卫星。而且在卫星上轨道预报与卫星自主管理运行、微小型化卫星通信终端等方面的技术均有新的突破和发展。

2008年11月5日8时15分,中国酒泉卫星发射中心用“长征二号丁”运载火箭,同时将“创新一号02星”和“试验卫星三号”两颗卫星成功送入太空。西安卫星测控中心传来的数据表明,“长征二号丁”运载火箭飞行约15分钟后,“创新一号02星”与火箭分离;继续飞行约1分钟后,“试验卫星三号”与火箭分离。两颗卫星均成功进入预定轨道。“创新一号02星”是一颗小型数据采集传输实验卫星,由中国科学院研制,主要用于水利、水文、气象、电力及减灾等领域各类监测站点的数据采集和传输任务

2014年9月4日8时15分,创新一号04星在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭发射成功,这次任务还同时搭载发射了一颗灵巧通信试验卫星。总装备部副部长牛红光、国家国防科工局总工程师周武胜、中国科学院副院长阴和俊,上海微小卫星工程中心中心主任相里斌、中心副主任梁旭文等,分别在发射现场和北京航天飞行控制中心指导发射。

“神州”七号飞船伴星

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2008年9月27日,神舟七号飞船运行第31 圈,飞船搭载的伴随卫星被成功释放。伴随卫星被释放后,以缓慢速度逐渐离开飞船,并在距飞船1公里范围内对飞船进行摄像和照像,之后(约40分钟),存储图片将通过测控网传到北京飞行控制中心。航天员返回地面后,北京中心通过对星上下传数据进行分析运算,生成变轨参数后注入伴随卫星,控制其逐步接近轨道舱,并最终实现围绕轨道舱飞行。从卫星释放到实现伴飞,预计将在10天内完成。

伴随卫星安装在神舟七号飞船轨道舱前端,重约40公斤,具备光学成像、全球卫星定位系统导航(gps)、统一s波段测控(usb)等多种功能。9月25日伴随卫星与飞船一起发射升空,进入预定轨道。此后,北京中心对卫星的运行状况进行了严密监视和判断,通过发送遥控指令和注入数据,逐步实施了对星上部分设备加电、星上飞行程序设置和伴随卫星释放准备程序启动,为释放卫星做好了准备。这是我国首次开展微小卫星伴随飞行试验,试验任务的成功将为大型航天器的在轨故障诊断和安全保障奠定基础,同时对延伸和拓展航天器的功能和应用将起到积极作用。

新一代北斗导航卫星(16颗)

中科院微小卫星创新研究院发射的47颗微小卫星介绍(截止2019年11月)

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中科院微小卫星创新研究院发射的47颗微小卫星介绍(截止2019年11月)

2015年3月30日21时52分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭成功将我中心研制的首颗新一代北斗导航卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道。这颗卫星的发射成功标志着我国北斗卫星导航系统由区域运行向全球拓展的启动实施。北斗卫星导航系统简称北斗系统,是我国自主建设、独立运行,与世界其他卫星兼容共用的全球卫星导航系统,可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠的定位、测速、授时服务,并兼具短报文通信能力。这次发射的新一代北斗导航卫星,将开展新型导航信号体制、星间链路等试验验证工作,为北斗卫星导航系统全球组网建设提供依据。

2016年2月1日15时29分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号丙运载火箭(及远征一号上面级)成功将我中心研制的1颗北斗导航卫星送入预定轨道。 这是我国迄今发射的第5颗新一代北斗导航卫星,也是第21颗北斗导航卫星,工作轨道为地球中圆轨道。卫星采用全新导航卫星专用平台,在星间链路、星载原子钟和下行导航信号等方面采用多项新技术。

2018年1月12日早晨7点18分,由中科院微小卫星创新研究院研制的2颗北斗三号组网卫星在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭以“一箭双星”方式成功发射。这两颗卫星的升空开启了2018年北斗导航卫星连续发射大幕,预计在今年我国将完成16颗北斗三号卫星发射的任务,服务保障能力覆盖一带一路沿线国家。

2018年3月30日01时56分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭(及远征一号上面级),以“一箭双星”方式成功发射第三十、三十一颗北斗导航卫星。这两颗卫星属于中圆地球轨道卫星,是我国北斗三号第七、八颗组网卫星。卫星经过三个多小时的飞行,经轨控和相位捕获后,进入工作轨道。后续将进行集成测试,并与此前发射的六颗北斗三号卫星进行组网运行。 按照计划,北斗卫星导航系统将于2018年底服务“一带一路”沿线国家。根据北斗全球系统总体规划,2018年底前计划完成18颗北斗三号MEO卫星研制发射,向“一带一路”沿线国家和地区提供服务,2020年前后完成全球组网建设,向全球用户提供服务。卫星创新院自2011年起累计承研了12颗北斗导航卫星。已于2018年1月12日和3月30日完成了四颗北斗三号卫星研制发射任务。

2018年8月25日7时52分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭(及远征一号上面级),以“一箭双星”方式成功发射第三十五、三十六颗北斗导航卫星。这两颗卫星属于中圆地球轨道卫星,是我国北斗三号系统第十一、十二颗组网卫星,由中科院微小卫星创新研究院抓总研制,首次搭载了激光星间链路终端和全球短报文通信载荷。卫星经过三个多小时的飞行,经轨控和相位捕获后,进入工作轨道。后续将进行集成测试与试验评估,并与此前发射的十颗北斗三号导航卫星进行组网运行。本次任务是中科院微小卫星创新研究院第20次卫星发射,已发射40颗卫星。

2018年10月15日12时23分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭(及远征一号上面级),以“一箭双星”方式成功发射第三十九、四十颗北斗导航卫星。这两颗卫星属于中圆地球轨道卫星,是我国北斗三号系统第十五、十六颗组网卫星,由中国科学院微小卫星创新研究院抓总研制。本次任务是中科院微小卫星创新研究院第22次卫星发射,已发射43颗卫星。

立方体实验卫星(3颗)

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2015年9月25日9点41分在酒泉卫星发射中心,长征十一号运载火箭成功将四颗卫星送入预定轨道,其中3颗立方体试验卫星(上科大二号STU-2)由中国科学院上海微小卫星工程中心研制。STU-2包含的3颗国际标准立方星已全部准确进入工作轨道,地面成功接收到卫星下发信号,标志着卫星研制、发射取得了圆满成功。上科大二号包含一颗三单元立方星(STU-2A)和两颗二单元立方星(STU-2B,STU-2C)。A星质量2.9千克,体积114mm×114mm×343.3mm;B星质量2.2千克,C星质量1.7千克,体积114mm×114mm×239mm。  STU-2主要载荷包括用于极地观测的小型光学相机、用于船舶信息采集的星载船舶自动识别系统(AIS)接收机和用于飞机信息采集的星载广播式自动相关监视系统(ADS-B)接收机。3颗立方星均搭载自组网通信机,利用3颗星建立空间最小网络,实现立方星级别的星间通信组网。STU-2A星在国际上首次搭载了MEMS冷气微推进器,将开展立方星编队绕飞等新技术在轨验证。STU-2立方星还搭载验证芯片级北斗/GPS双模接收机、MEMS磁强计、多轴敏感器、小型星敏感器等单机产品,促进中国微纳型化卫星单机技术的发展。

暗物质粒子探测卫星(“悟空”号)

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2015年12月17日8时12分,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将暗物质粒子探测卫星“悟空”发射升空,卫星顺利进入预定转移轨道。此次发射任务圆满成功,标志着我国空间科学研究迈出重要一步。此次发射的“悟空”暗物质粒子探测卫星由我中心抓总研制,中科院紫金山天文台等科研单位共同参加有效载荷、科学应用等工程项目研制工作。用于发射的长征二号丁运载火箭由中国航天科技集团公司所属上海航天技术研究院抓总研制。“悟空”暗物质粒子探测卫星是中国科学院空间科学战略性先导科技专项中首批立项研制的4颗科学实验卫星之一,是目前世界上观测能段范围最宽、能量分辨率最优的暗物质粒子探测卫星。卫星上装载的暗物质粒子探测器,将在太空中开展高能电子及高能伽马射线探测任务,探寻暗物质存在的证据,研究暗物质特性与空间分布规律。

量子科学实验卫星(“墨子”号)

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2017年1月18日,我国发射的世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”圆满完成了4个月的在轨测试任务,正式交付用户单位使用。中国科学技术大学、中科院微小卫星创新研究院、西安卫星测控中心、中科院国家空间科学中心等单位相关领导在交付使用证书上签字。墨子号”是由我国完全自主研制的世界上第一颗空间量子科学实验卫星,于2016年8月16日发射升空。该卫星从科学概念的提出到关键技术突破,从有效载荷研制到科学成果的产出,由中国科学院量子信息与量子科技前沿卓越创新中心主导完成。面对在国际上首次开展空间尺度量子科学实验这一全新的领域,从2003年开始,中国科学技术大学和中科院上海技术物理研究所、中科院微小卫星创新研究院、中科院光电技术研究所、国家天文台、国家空间科学中心等单位的研究人员经过长达10余年的协同攻关,创新性地突破了包括星地量子信道、空间单光子探测、高亮度空间量子纠缠光源等多项国际领先的关键技术,确保了卫星的成功研制,为各项科学实验任务的顺利开展奠定了坚实的技术基础。

稀薄大气科学实验卫星

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2016年8月16日凌晨1时40分,我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将我院研制的世界首颗量子科学实验卫星“墨子号”和稀薄大气科学实验卫星发射升空。此次发射任务的圆满成功,标志着我国空间科学研究又迈出重要一步。卫星在轨连续飞行,采集了全球范围100公里附近稀薄大气原位温度和密度数据,用于建立精确大气模型。力星一号飞行试验取得圆满成功,是我院继量子卫星之后为空间科学探索做出的又一创新成果,为稀薄大气科学探索奠定了重要的基础。

天宫二号伴随卫星

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由中科院微小卫星创新研究院研制的伴随卫星于2016年9月15日随天宫二号空间实验室发射入轨,经过约40天在轨贮存,于10月23日7时31分从天宫二号上成功释放。在释放过程中,航天员景海鹏和陈冬利用手持摄像机从舱内拍摄到了伴随卫星从天宫二号下方百米之外掠过的视频。

天宫二号伴随卫星是一颗微纳卫星,是天宫二号试验任务的一部分。其重约47kg,尺寸相当于一台打印机大小,具备高效轨道控制、灵活姿态指向、智能任务序列处理和天地测控通信高速数传的能力,相比神舟七号伴随卫星,体积更小、能力更强,具有高集成度、用途广的特点,属于新一代先进微小卫星。

全球二氧化碳监测科学实验卫星

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中国首颗全球二氧化碳监测科学实验卫星(简称“碳卫星”)于2016年12月22日在酒泉卫星发射中心成功发射入轨。经过平台测试、载荷加热排污等一系列工作后,有效载荷于1月12日成功开机,13日转入在轨观测任务模式并获取首批观测数据,其中包括碳卫星高光谱二氧化碳监测仪获取、经过地面处理生成的碳卫星第一组大气氧气和二氧化碳吸收光谱图。这也是我国从太空获取的第一组大气氧气和二氧化碳吸收高分辨率光谱图。

高分辨率微纳卫星与高光谱微纳卫星(2颗)

中科院微小卫星创新研究院发射的47颗微小卫星介绍(截止2019年11月)

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由中国科学院微小卫星创新研究院(上海微小卫星工程中心)研制的两颗宽幅高光谱微纳卫星SPARK,于2016年12月22日凌晨在酒泉卫星发射中心成功发射后,顺利开展了在轨测试与定标等工作,目前已进入日常的成像服务阶段。该卫星采用模块化设计思路,使用了大量工业先进技术和元器件来提高性价比,整星重量仅43公斤,是中科院自主研发的第四代实用型微纳卫星。星载的高光谱成像仪用于全球地表高光谱数据快速采集,该光谱数据具有50m几何分辨率、100km幅宽、148个光谱谱段数、覆盖0.42-1.0um谱段范围等特征。通过双星配合观测,每天最大能够覆盖约500万平方公里的地表范围,获得约400Gbit的高光谱立方数据,能够在一个月内实现全国覆盖,服务国家农业估产、林业病虫害监测、环境保护、灾害监测和资源开发等领域。

向日葵一号卫星

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2018年9月29日12时13分,向日葵一号卫星搭乘快舟一号甲遥8运载火箭于酒泉卫星发射中心成功发射。向日葵一号卫星又称“微厘空间一号“,由中国科学院微小卫星创新研究院承担研制,是北京未来导航科技有限公司投资发起的120颗低轨微纳卫星构成的导航通信一体化增强系统(微厘空间CentiSpace)的第一颗先导技术验证卫星。整星重约97公斤,运行在高度约700公里的太阳同步轨道,主要验证适用于导航通信任务的微纳卫星平台技术、验证适用于微纳星座的激光星间链路技术、验证和普查通信频段全球电磁干扰情况、开展基于微纳卫星的特殊通信技术、验证星载小型化高精度GNSS测量、高精度定轨与处理技术。

试验六号卫星与天智一号卫星

2018年11月20日7时40分,由中科院微小卫星创新研究院承研的试验六号卫星和天智一号卫星用长征二号丁运载火箭于酒泉卫星发射中心成功发射。试验六号卫星用于开展空间环境探测及相关技术试验,天智一号卫星采用“软件定义、模块设计、一星多能”的创新设计理念,将对相关基础技术进行开发和空间验证。

全称“天基智能云计算试验卫星”(简称天智一号),由中科院软件所、中科院微小卫星创新研究院、航天九院771所、中科院光电院等单位在中科院重大任务局的支持下开展联合研制,是规划中的“天智”系列卫星的首颗技术验证星,同时也是全球首颗实际工程验证的软件定义卫星。

天智一号卫星整星重约27公斤,运行在500公里高度的太阳同步轨道,采用“软件定义、模块设计、一星多能”的创新设计理念,基于微纳卫星平台,通过星箭分离成像、对天体成像、对地成像、航天应用APP上注安装与应用等任务,对基于商用处理器的高性能计算技术、在轨云计算技术、在轨软件重构技术、开源航天应用APP构建技术等关键技术进行演示验证。

天智一号卫星具有高集成、低成本、模块化、智能化、开源化的特点,采用卫星创新院商业化卫星平台之一WN5000平台,该平台具有模块化可扩展的特点,能够像积木一样组合拼装,实现卫星平台的快速集成,适应广泛的科学试验和新技术验证需求。有效载荷系统组成包括由4部经过加固的手机和4块高性能计算板构成的高性能云计算平台、载荷系统管理单元、交换机、可见光相机、AX100测控单机五大模块,能够实现可见光成像、海量数据交换与存储、大数据并行处理以及UHF波段自主测控等功能。

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遥感三十号(4颗)

2017年9月29日12时21分,我国在西昌卫星发射中心用长征二号丙运载火箭,成功将遥感三十号01组卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,任务获得圆满成功。该星由中国科学院微小卫星创新研究院研制,采用多星组网模式,主要用于开展电磁环境探测及相关技术试验。3年来,遥感三十号01组卫星研制团队充分发挥了"勤于学习,勇于创新,敢于挑战,善于合作,甘于奉献"的工作作风,圆满完成了全部组网星的主要研制工作。作为重启航天发射任务后的开门红,该星的成功发射不仅重振了全体航天人的必胜信心,更是为十九大胜利召开献出的一份厚礼!

2017年11月25日02时10分,我国在西昌卫星发射中心用长征二号丙运载火箭,成功将遥感三十号02组卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,任务获得圆满成功。该星由中国科学院微小卫星创新研究院研制,采用多星组网模式,主要用于开展电磁环境探测及相关技术试验。遥感三十号02组卫星的成功发射是向系统组网任务目标迈进的又一重要里程碑。在首组卫星成功发射并在轨运行不到两个月内,再次取得发射发射任务的圆满成功,这是向"十九大"胜利召开的献礼,也是向进入中国特色社会主义新时代的献礼!

2018年1月25日13时39分,我国在西昌卫星发射中心用长征二号丙运载火箭,成功将遥感三十号04组卫星及创新六号06卫星发射升空,卫星进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。遥感三十号04组卫星采用多星组网模式,主要用于开展电磁环境探测及相关技术试验。

2019年7月26日11时57分,我国在西昌卫星发射中心用长征二号丙运载火箭,以“一箭三星”方式成功发射创新五号(遥感三十号)05组卫星,该卫星由中科院微小卫星创新研究院承研,卫星顺利进入预定轨道,发射任务取得圆满成功。此次发射为卫星创新院2019年度首发任务,是中国科学院十三五规划的重要任务和重大产出,意义重大,影响深远。

中科院微小卫星创新研究院发射的47颗微小卫星介绍(截止2019年11月)

太极一号卫星

中科院微小卫星创新研究院发射的47颗微小卫星介绍(截止2019年11月)

“太极一号”,是中国首颗空间引力波探测技术实验卫星。

2019年8月31日,中国科学院在酒泉卫星发射中心成功发射的微重力技术实验卫星被正式命名为“太极一号”。2019年9月20日,“太极一号”顺利完成第一阶段在轨测试任务。

2018年8月,中国科学院在空间科学(二期)战略性先导科技专项中立项实施“太极计划”单星工程任务,完成“单星、双星、三星”的“三步走”发展战略和路线图的第一步。

“太极一号”卫星第一阶段在轨测试和数据分析结果表明,激光干涉仪位移测量精度达到百皮米量级(约为一个原子直径),引力参考传感器测量精度达到地球重力加速度的百亿分之一量级,微推进器推力分辨率达到亚微牛量级。“太极一号”实现了中国迄今为止最高精度的空间激光干涉测量,成功进行了中国首次在轨无拖曳控制技术试验,并在国际上首次实现了微牛级射频离子和双模霍尔电推进技术的在轨验证。

注:部分信息收集于中科院微小卫星创新研究院网站和网络。

weinxin
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