天宮上的“自拍桿”拍出300多幅圖像 專家詳解
早上，天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室上搭載的一顆小衛(wèi)星在太空中成功釋放，并且對(duì)天宮二號(hào)和神舟十一號(hào)組合體進(jìn)行了第一次拍照，現(xiàn)在首批圖像已經(jīng)傳回到地面了。那么從太空中看組合體是什么樣子的呢?一起來(lái)看看。
伴飛小衛(wèi)星回傳的首批圖像共有300多幅，全部來(lái)自衛(wèi)星上搭載的一臺(tái)紅外魚(yú)眼相機(jī)。小衛(wèi)星與天宮二號(hào)分開(kāi)之后，紅外相機(jī)開(kāi)始工作，并在與組合體距離由近及遠(yuǎn)的過(guò)程中，對(duì)組合體進(jìn)行拍照。
伴飛小衛(wèi)星紅外魚(yú)眼相機(jī)拍攝的照片
載人航天工程空間應(yīng)用系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師 呂從民：
這幅圖是伴飛衛(wèi)星釋放初期，獲取的一幅組合體的紅外影像，這個(gè)相對(duì)距離大致是29米左右，從這張圖中可以看到，上半部分是天宮二號(hào)，下半部分是神舟飛船，大家看到圖像的上部有幾塊局部區(qū)域顏色比較淺一些，就是一些對(duì)地一些設(shè)備處于工作狀態(tài)。
這顆小衛(wèi)星是在10月23日上午7點(diǎn)31分從天宮二號(hào)上成功釋放，當(dāng)時(shí)兩位航天員景海鵬和陳冬，用手中的攝像機(jī)拍攝到了伴星從天宮二號(hào)下方掠過(guò)的視頻。
載人航天工程空間應(yīng)用系統(tǒng)副總設(shè)計(jì)師 呂從民：
這個(gè)黑色的立方體就是伴飛衛(wèi)星，可以看到伴飛衛(wèi)星在組合體前下方在高速運(yùn)動(dòng)，這個(gè)白顏色的主要是云，地面空間的云，這個(gè)伴飛衛(wèi)星釋放是在我們喀什站，可以看到這是從喀什在沿著軌道運(yùn)動(dòng)到三亞沿途，我們祖國(guó)上空陸地還有大氣的狀態(tài)。
據(jù)了解，伴飛小衛(wèi)星預(yù)計(jì)在10月底飛越組合體上空進(jìn)行成像觀測(cè)，之后與天宮二號(hào)開(kāi)展近距離編隊(duì)駐留試驗(yàn)和航天新技術(shù)驗(yàn)證試驗(yàn)，進(jìn)一步拓展空間應(yīng)用。
解密伴星：天宮上的“自拍桿”
這次回傳的首批圖像，都是來(lái)自于天宮二號(hào)上攜帶的一顆小衛(wèi)星，它就像是一個(gè)無(wú)線遙控的自拍桿，正是在它的幫助之下，才有了天宮二號(hào)和神舟十一號(hào)飛船的第一張?zhí)蘸嫌啊?/p>
此次，天宮二號(hào)搭載了一顆小衛(wèi)星，它的名字叫伴星一號(hào)，在神舟十一號(hào)和天宮二號(hào)進(jìn)行組合飛行時(shí)，它就會(huì)被釋放出來(lái)進(jìn)行拍攝工作。這就好比是一個(gè)靈活的自拍桿，給觀察天宮和神舟太空牽手提供了一個(gè)全新視角
中科院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院伴星型號(hào)總師兼總指揮 陳宏宇：
上面裝了兩臺(tái)相機(jī)，一個(gè)是可見(jiàn)光相機(jī)，是2500萬(wàn)，可能跟現(xiàn)在主流的商用數(shù)碼相機(jī)差不多了，再一個(gè)紅外相機(jī)，就能看到它表面的熱的一個(gè)分布，看哪個(gè)溫度有異常的升高或者降低是非常有幫助的，所以通過(guò)這兩個(gè)相機(jī)可以對(duì)這種大型航天器，我們叫像小護(hù)士一樣，做它的這個(gè)監(jiān)視，故障檢測(cè)都非常有幫助的。
雖然執(zhí)行的是個(gè)小護(hù)士一樣的角色，伴星事實(shí)上仍是一顆麻雀雖小五臟俱全的衛(wèi)星。它可以通過(guò)太陽(yáng)光獲得能量，靠復(fù)雜的機(jī)械運(yùn)動(dòng)調(diào)整自己的姿態(tài)和飛行軌跡，甚至還能通過(guò)增加不同的模塊，完成不同的功能，這樣的微小衛(wèi)星，其實(shí)也正在成為中國(guó)航天技術(shù)突破的新方向。
在中科院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院，天宮二號(hào)伴星誕生的地方，這里我們還可以看到它很多的同門(mén)師兄弟，各種各樣的微小衛(wèi)星，比如這顆，它采用的是和天宮二號(hào)伴星基本一樣的結(jié)構(gòu)，我們看它的大小，和我們家用的臺(tái)式電腦的主機(jī)差不多，它的重量大概是40公斤，雖然我搬動(dòng)它還有點(diǎn)費(fèi)勁兒，但是對(duì)于運(yùn)載能力數(shù)以噸計(jì)的火箭來(lái)說(shuō)，一次發(fā)射幾十顆這樣的衛(wèi)星都是不再話下的。但是，這還不是這里研制的最小的衛(wèi)星。這最小的衛(wèi)星有多大呢?
中科院微小衛(wèi)星創(chuàng)新研究院伴星型號(hào)總師兼總指揮 陳宏宇：
它的尺寸只有1分米×1分米×1分米，所以我們也叫它立方星，表示1立方分米的意思，它重量也很輕。
太空拍照 軌道控制是關(guān)鍵
天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部一共有50多臺(tái)科學(xué)設(shè)備，它們要跟隨天宮二號(hào)一同進(jìn)入太空，開(kāi)展空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)。在眾多的科學(xué)設(shè)備中，別看這顆小衛(wèi)星的體積不大，但是想要控制好它完成任務(wù)，卻需要很高的技術(shù)才行。
這一次伴星一號(hào)跟隨天宮二號(hào)一同進(jìn)入太空，作為一名攝影師，它要完成三大任務(wù)。
北京航天飛行控制中心軌道室研究員 李革非：
一項(xiàng)就是伴星要對(duì)這個(gè)組合體進(jìn)行飛越觀測(cè)。第二項(xiàng)任務(wù)是相對(duì)組合體或者是天宮，跟它相距一定的位置，然后進(jìn)行一些駐留的這種試驗(yàn)。
第三個(gè)任務(wù)，就是因?yàn)榘樾窃卺尫胚^(guò)程當(dāng)中，會(huì)有這個(gè)飛行安全的問(wèn)題。那么進(jìn)行這個(gè)安全規(guī)避，也是它的一項(xiàng)非常重要的一個(gè)任務(wù)。
對(duì)于一個(gè)攝影師來(lái)說(shuō)，這三個(gè)任務(wù)聽(tīng)起來(lái)并不難。但是在太空中，天宮二號(hào)和神舟十一號(hào)飛船組合體是處在高速飛行過(guò)程中，要想給它們拍一張清楚的照片并不那么容易，所以就要依靠高精度的軌道控制。
北京航天飛行控制中心軌道室研究員 李革非：
我們要滿足這個(gè)它飛越觀測(cè)的光照條件。跟太陽(yáng)和我們的組合體，還有伴星的光照的關(guān)系，這個(gè)地方需要進(jìn)行精密的計(jì)算。
李革非說(shuō)，僅飛越觀測(cè)這一項(xiàng)任務(wù)，就需要6次軌道控制才能完成。而想要完成3項(xiàng)任務(wù)，軌道控制次數(shù)就要成倍的增加。此外，在這顆小衛(wèi)星在脫離天宮二號(hào)以后，還要精確計(jì)算衛(wèi)星、天宮二號(hào)空間實(shí)驗(yàn)室和神舟十一號(hào)飛船之間的距離，避免一個(gè)不小心發(fā)生碰撞。
北京航天飛行控制中心副主任 李劍：
我們地面要同時(shí)對(duì)這三個(gè)目標(biāo)進(jìn)行相關(guān)聯(lián)的軌道控制和設(shè)計(jì)，要確保它們?cè)诳臻g的安全，這個(gè)也為我們的軌控策略帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。
