據(jù)航天科技集團(tuán)發(fā)布的《中國(guó)航天科技活動(dòng)藍(lán)皮書（2021年）》，2021年，中國(guó)航天全年實(shí)施55次發(fā)射任務(wù)，發(fā)射次數(shù)位居世界首位，發(fā)射載荷數(shù)量和質(zhì)量持續(xù)刷新紀(jì)錄。2022年，中國(guó)航天依然“繁忙”，航天科技集團(tuán)計(jì)劃安排50余次宇航發(fā)射任務(wù)。

這其中，江蘇參與研發(fā)的衛(wèi)星數(shù)量不少。發(fā)射這么多衛(wèi)星都有什么作用？江蘇參與研發(fā)了哪些衛(wèi)星？3D打印技術(shù)在其中發(fā)揮了什么作用？《科技周刊》近日采訪了相關(guān)領(lǐng)域的航天專家。

江蘇參與研制的衛(wèi)星

第一顆人造衛(wèi)星于20世紀(jì)50年代的成功發(fā)射，標(biāo)志著人類正式進(jìn)入航天時(shí)代。談及衛(wèi)星發(fā)射的意義，江蘇省天文學(xué)會(huì)理事、科技傳播專家李志遠(yuǎn)表示：“人造衛(wèi)星的廣泛應(yīng)用不僅賦予了人類探索與利用廣闊地外空間的能力，也對(duì)人類社會(huì)的發(fā)展起到了巨大的促進(jìn)作用?！敝袊?guó)科學(xué)院科普云平臺(tái)官方微博號(hào)“中國(guó)科普展覽”統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)顯示，自1970年4月24日我國(guó)發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號(hào)”至2020年4月，中國(guó)共發(fā)射400多顆人造衛(wèi)星。特別是去年，中國(guó)航天全年發(fā)射次數(shù)達(dá)55次，居世界第一。

2022年3月初，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心使用長(zhǎng)征二號(hào)丙運(yùn)載火箭，成功將我國(guó)首次批量研制的低軌寬帶通信衛(wèi)星——銀河航天02批衛(wèi)星（6顆）及其搭載的1顆商業(yè)遙感衛(wèi)星發(fā)射升空。這其中，就有一顆被命名為“南通一號(hào) ”的衛(wèi)星，是由銀河航天自主研發(fā)并批量制造的具有國(guó)際先進(jìn)水平的低軌寬帶通信衛(wèi)星，單星設(shè)計(jì)通信容量40Gbps，重量約190Kg。

銀河航天02批批產(chǎn)衛(wèi)星?北青網(wǎng)

據(jù)了解，在太空中有不少江蘇參與研發(fā)的衛(wèi)星。如去年10月，由南京理工大學(xué)實(shí)驗(yàn)小學(xué)學(xué)生參與研制的空間元器件在軌驗(yàn)證科普立方星 “田園一號(hào)”，也在太原發(fā)射中心由長(zhǎng)征二號(hào)丁遙53運(yùn)載火箭發(fā)射升空。近年來在深空探測(cè)領(lǐng)域，紫金山天文臺(tái)研發(fā)的“悟空”號(hào)暗物質(zhì)粒子探測(cè)衛(wèi)星和南京大學(xué)領(lǐng)銜研制的“龍蝦眼X射線探測(cè)衛(wèi)星”也在深空中翱翔，并不斷傳回科學(xué)數(shù)據(jù)。

此外，一箭七星、一箭二十二星等先進(jìn)核心技術(shù)也提升了衛(wèi)星發(fā)射的效率。2019年，我國(guó)首次嘗試一箭七星模式并取得成功?！耙患嘈鞘且幻哆\(yùn)載火箭同時(shí)或先后將數(shù)顆衛(wèi)星送入軌道的技術(shù)，可提高發(fā)射效率，降低發(fā)射成本?！苯饸v群介紹，隨著運(yùn)載能力的提升及航天器的輕小型化，一箭多星發(fā)射模式在航天器發(fā)射中已普遍采用，一箭多星是一個(gè)系統(tǒng)工程，難點(diǎn)存在于多星分離、多星適配器、衛(wèi)星標(biāo)準(zhǔn)化、測(cè)運(yùn)控多個(gè)環(huán)節(jié)，也有多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。

金歷群以多星分離與軌道部署技術(shù)為例：衛(wèi)星到達(dá)預(yù)定軌道后，多顆衛(wèi)星和火箭如何分離？有的“跳”下車，有的“轉(zhuǎn)”著下車，還有的“星不動(dòng)車動(dòng)”；從衛(wèi)星分離的時(shí)序看，它們可以“排隊(duì)”下車，還可以“天女散花”式下車。而多星適配器設(shè)計(jì)技術(shù)解決的是多顆衛(wèi)星在整流罩里怎么放的問題，用于提供衛(wèi)星在火箭整流罩內(nèi)的安裝布局位置。

“包羅萬象”的衛(wèi)星功能

放眼太空站400多顆中國(guó)衛(wèi)星，都有什么作用？專家表示，衛(wèi)星系統(tǒng)關(guān)注的重點(diǎn)領(lǐng)域是民生，“風(fēng)云”“北斗”等眾多系列衛(wèi)星的升空印證了這一點(diǎn)。

剛剛過去的世界氣象日，江蘇省氣象臺(tái)發(fā)起了一場(chǎng)名為觀云測(cè)天的千里眼——風(fēng)云氣象衛(wèi)星的科普?qǐng)?bào)告，我們耳熟能詳?shù)奶鞖忸A(yù)報(bào)離不開氣象衛(wèi)星的觀測(cè)。“風(fēng)云衛(wèi)星星座是目前世界上在軌數(shù)量最多、種類最全的氣象衛(wèi)星星座之一，其在天氣預(yù)報(bào)、氣候預(yù)測(cè)、科學(xué)研究等多個(gè)重要領(lǐng)域，以及氣象、海洋、農(nóng)業(yè)航天等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，成為我國(guó)現(xiàn)代化氣象業(yè)務(wù)系統(tǒng)中重要的組成部分，我省氣象臺(tái)的氣象預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)就以風(fēng)云氣象衛(wèi)星的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)?！蹦暇庀罂萍紕?chuàng)新研究院的唐飛博士說。

衛(wèi)星類型

據(jù)中國(guó)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)管理辦公室發(fā)布的《北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用案例》顯示，來自江蘇的多項(xiàng)科研成果入圍。江蘇北斗衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)研究院研發(fā)的北斗網(wǎng)格化巡防管控系統(tǒng)，采用網(wǎng)格化管理理念與高精度北斗定位、物聯(lián)網(wǎng)感知等信息技術(shù)，解決城市風(fēng)險(xiǎn)源分布情況、巡防人員位置、突發(fā)事件等位置信息采集相關(guān)問題。“使用北斗巡更APP，走到任何一個(gè)巡查點(diǎn)拍照上傳后，電動(dòng)車內(nèi)置的北斗導(dǎo)航位置就會(huì)自動(dòng)發(fā)送模塊讓指揮中心隨時(shí)能夠監(jiān)控巡查軌跡?！蹦暇值姥膊閱T王恒說。

3D打印推動(dòng)衛(wèi)星批產(chǎn)

過去，衛(wèi)星動(dòng)輒發(fā)射成本過億。隨著科技的發(fā)展，衛(wèi)星發(fā)射成本逐步下降。在李志遠(yuǎn)看來，本世紀(jì)以來，隨著相關(guān)技術(shù)的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)的衛(wèi)星功能已可以通過微小型的衛(wèi)星來實(shí)現(xiàn)。微小型的衛(wèi)星的研制的周期更短，使用的成本更低，為許多領(lǐng)域尤其是科學(xué)領(lǐng)域的研究注入了新的動(dòng)力。

衛(wèi)星價(jià)格是如何“打”下來的？金歷群告訴記者，長(zhǎng)期以來，國(guó)家面向重大航天工程構(gòu)建了一套完整的航天產(chǎn)業(yè)體系，以航天院所研制的宇航級(jí)設(shè)備為主，來確保航天工程圓滿成功。目前，銀河航天面向衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座快速構(gòu)建需求，嘗試與社會(huì)化工業(yè)體系進(jìn)行合作，依托我國(guó)強(qiáng)大的社會(huì)工業(yè)體系，提高衛(wèi)星部組件以及整星的批量化生產(chǎn)能力，降低成本?！拔覀冋J(rèn)為只有建立在航天產(chǎn)業(yè)和社會(huì)化大制造業(yè)融合的基礎(chǔ)上才能實(shí)現(xiàn)真正意義上的衛(wèi)星批產(chǎn)?！?/span>

不過在衛(wèi)星批產(chǎn)的過程中，銀河航空開始應(yīng)用3D打印技術(shù)“降本增效”?！霸谳d荷的研發(fā)生產(chǎn)中，通過3D打印技術(shù)實(shí)現(xiàn)高頻微距波導(dǎo)、高性能天線等載荷的加工，將部分載荷互聯(lián)的空間壓縮到傳統(tǒng)占用空間的1/3，同時(shí)電性能還得到一定程度的提升，使得部分單機(jī)及系統(tǒng)的性能更上一層，也極大促進(jìn)了行業(yè)的進(jìn)步?！苯饸v群說。