你知道吗,每30分钟就有一颗“吉林一号”从我们头顶飞过。
从2015年一箭4星,到2023年一箭41星,“吉林一号”成功发射22次,实现108颗卫星组网,每天可以对任意目标重访35—37次,是目前世界上最大的亚米级商业遥感卫星星座。
卫星核心元器件和软件系统百分之百国产化,很多技术处于国际领先水平。卫星发射成本越来越低,遥感数据分辨率越来越高,回传速度越来越快……
“吉林一号”经过了怎样的创新迭代历程?近日,记者来到“吉林一号”研发企业——吉林长光卫星技术股份有限公司寻找答案。
卫星“瘦身”,大有学问
走进企业大楼,记者最先看到的是“吉林一号”光学A星模型。2015年10月7日,这颗卫星满载吉林人太空逐梦的荣光,成功发射升空。与模型遥遥相对的巨幅屏幕上,一箭41星的画面格外醒目,它创造了我国航天发射史上单次发射卫星数量最多的纪录。
从一箭4星到一箭41星,为什么火箭上“座位”变多了?因为卫星变“瘦”了!
来到二楼展厅,一排整齐排列的模型,清晰展示出卫星变“瘦”的轨迹。第一代光学A星大小相当于两台双开门冰箱,而最新一代高分06A星仅有一台微波炉大小。
为什么要给卫星“瘦身”?因为卫星越“瘦”,成本越低。长光卫星综合办公室主任张晓磊告诉记者:“一方面,所用硬件大量减少;另一方面,发射卫星的运载火箭每公斤货物运费约12万元,随着卫星重量下降,运费也随之下降了。光学A星重量是420公斤,而高分06A星重量仅有20多公斤,这样一算,仅发射成本就节省了大约4800万元。”
怎样实现卫星“瘦身”?
“我们姑且将遥感卫星比喻成在太空中给地球拍照的相机,我们依托‘星载一体化’技术,改变了把相机和会飞的平台分开设计后再组装的思路,直接设计出会飞的相机,而且上面不少部件身兼数能,通过系统集成进一步减重。”张晓磊说。
百星在轨,各显神通
卫星技术进步遵循“三低一高”原则,即:低重量、低成本、低功耗、高性能。卫星虽然成功“瘦身”,但“本领”不能降。
目前,多数“吉林一号”都在50多万米的高空运行。从如此遥远的距离俯瞰地球,“看”得准,“看”得清,就是遥感卫星的“看家本领”。
借助大屏演示,数据一室主任王春月为记者讲解了“吉林一号”的拍摄精度和其遥感数据的多种应用场景。
“这是宽幅01星在2023年9月拍摄的长春主城区影像,不仅幅宽大,而且清晰度高。”王春月一边演示一边说。随着图像逐渐放大,人民广场周边的交通及建筑物情况一目了然。
视频系列卫星可以监测动态目标,无论是车辆行驶、船只航行,还是飞机起飞、火箭发射,都能捕捉运动过程;
光谱系列卫星利用地物光谱信息,可以全面监测农业种植情况,精准识别墒情、灾害、长势、产量等。
“吉林一号”的遥感数据不仅图美,价更廉。2015年之前,我们从国外购买遥感数据每平方千米需要100元至500元人民币,而“吉林一号”遥感数据每平方千米仅需十几元人民币,让我国农业、林业、环保、水利、交通等领域广泛应用卫星遥感数据成为可能。
天地“对话”,高效完成
在应急情况下,“吉林一号”是否具备效率优势?卫星运管技术研究室主任李峰说:“以洪灾为例,我们借助108颗‘吉林一号’卫星在轨运行的优势,每半小时就可以观测一次洪水过境情况。观测的同时及时产出数据。通常卫星成像和数传环节是分开进行的,但应急情况下,‘吉林一号’可以实时数传,即一边成像、一边数传,地面站在数据加工环节也会提速,这样一来,从卫星收到指令到用户拿到数据,只需要10分钟至15分钟。”
随着“吉林一号”星座产生的数据量呈几何级增长,其对星地数传链路带宽的要求越来越高。为此,长光卫星技术团队将目光锁定在具备高带宽、低延迟、安全性好等优势的激光通信技术上。
2023年10月,长光卫星使用自主研制的车载激光通信地面站,成功开展了星地激光高速图像传输试验,系国内首次,达到国际先进水平。
“如果把传统微波数传带宽比喻成单车道,那么这次星地激光图像传输试验的通信带宽就是十车道,未来还会进一步提升,为灾害预警、环境监测、资源管理等领域提供更多实时、优质的遥感数据。”激光通信地面站技术负责人王行行说。
记者手记:
记者在长光卫星采访,问及的每一项技术都有专门的研发负责人讲解。对于技术细节和成果应用,他们侃侃而谈,眼底星光一片。
“人才是我们最宝贵的财富,也是企业创新发展的核心动力。”长光卫星副总经理、总工程师戴路如是说。
目前,企业现有员工800余人,平均年龄29岁,多数是本硕均毕业于985院校的优秀人才。他们缘何聚集在此?
“从企业内部看,我们从机制和待遇等多个方面优待人才,保证他们安心搞科研;从外部环境看,省委、省政府支持科技创新和人才就业的政策也越来越多、越来越好。”戴路说。
于是,在吉林求学的学子留下了,外出求学的学子回来了,异乡的人才也来了……
吉林作为科教大省,“吉林一号”诞生于此并非偶然,随着创新型省份建设步伐加快,全省上下创新发展蔚然成势,“吉林一号”也必将再添华彩。