長征五號
在去年年末,中國航天迎來了一個里程碑式的突破。長征五號一飛沖天,由于其重大的戰略意義至今熱度未減。眾所周知,長征五號肩負著未來火星探測器、嫦娥五號、空間站等多個重大的空間任務,但是很少人知道,這次長征五號和實踐20號還引出了另一個領先科技,不僅能打破西方壟斷,或許還能實現反超。
前不久,我國最大載重的長征五號遙三運載火箭成功升空,并且攜帶了實踐20號新技術實驗驗證衛星,該衛星重達8噸,是目前世界上最重的通信衛星,同時也是目前中國技術含金量最高的衛星。它也是東方紅五號衛星公用平臺首飛實驗性,將對我國新一代大型地球同步軌道東方紅五號衛星平臺進行全面在軌驗證,填補我國大型衛星平臺型譜的空白,滿足未來20年的大容量衛星應用需求。
實踐20號衛星
為了適應多種載荷和擴展需求,實踐20號衛星放棄了傳統的承力筒式結構,采用了創新的桁架結構技術,從而讓平臺承載力得到了很大的提升,承載能力越呆平臺和衛星的性能也會越強。同時也提升了適應性,可滿足包括高軌通信、微波遙感、光學遙感等多個不同功能的衛星。無論是長征五號還是實踐20號都為一項技術鋪好了路,對此有人表示,“接下來可以期待我們的4米碳化硅反射鏡的同步軌道遙感衛星了?!?/p>
事實上,早在2018年我國長春光機所就研制出了的4米碳化硅反射鏡,這塊“大鏡子”直徑4米、重達1.6噸。然而直徑達4米的鏡片,搭載的衛星體積和重量將更高,對于這種龐然大物也只有長征五號和大型衛星平臺才有能力將其定在高軌軌道。這個“大鏡片”究竟有什么重大戰略意義呢?
4米碳化硅反射鏡
事實上,自伽利略發明天文望遠鏡以來,要想不斷提升光學系統的觀測能力,“口徑”才是王道。著名的哈勃太空望遠鏡口徑達到了2.4米,最遠已經探測到了距地球134億光年的宇宙深處;而口徑為3.67米的AEOS地基望遠鏡,能夠探測近地軌道上0.1米大小的碎片;而美軍最強的鎖眼-12偵察衛星,口徑超過3米,對地分辨率高達0.1米,據悉能夠通過衛星照片數出軍隊人數,這是目前人類獲得分辨率最高的對地遙感數據。
我國發射的高分11號衛星,就已經可以達到鎖眼-12的分米級分辨率,逐漸消除中美在偵察衛星方面的差距,而這次長春光機研制的4.03米大口徑碳化硅反射鏡,是目前世界上口徑最大的單體碳化硅反射鏡,效果可想而知,將對我們的國防具有重大戰略意義。但是口徑超過一定量級時,對光學材料和光學加工帶來巨大的挑戰。
鎖眼-12衛星
長期以來,西方國家將大口徑光學反射鏡的關鍵原材料、工藝、設備等全部對外禁運。而美國、加拿大和歐洲等22個國家共同開發的6.5米口徑的韋伯太空望遠鏡卻多次推遲,整個項目歷史20多年。
加州大學洛杉磯分校物理系專家徐令予還指出,未來這4米直徑的碳化硅主反射鏡或將會用于太空,裝進長征五號沒有問題。如果4米直徑的碳化硅反射鏡用在可見光波段,它的分辨率與韋伯很接近,這場太空競爭將有好戲看了。
韋伯太空望遠鏡CG
無論是空間站還是全球導航系統,以美國為首的西方陣營總是把我們排擠在外,不帶我們玩我們就自己玩唄。我們自主研制出來天宮空間站、北斗導航系統還有“大鏡子”都驗證了一句話,核心科技買不來也借鑒不來,凡事還是得靠自己。(晶晶)


