新京报快讯（记者 张建林）2月27日7时44分，我国在酒泉卫星发射中心采用长征四号丙遥三十运载火箭，成功发射陆地探测一号01组B星（L波段差分干涉合成孔径雷达卫星B星）。本次发射是长征四号系列运载火箭第87次发射，也是长征系列运载火箭第408次发射。
陆地探测一号01组B星。国家航天局供图（摄影庄嘉靖）
今日（2月27日），记者从国家航天局获悉，陆地探测一号01组卫星是《国家民用空间基础设施中长期发展规划（2015-2025年）》中首个立项的科研卫星工程，由A、B星组成。A星已于1月26日在酒泉卫星发射中心成功实施发射，目前正按计划开展在轨测试，卫星相关功能性能正常。B星入轨后，将单独开展在轨测试，再与A星进行编队测试。
酒泉卫星发射中心现场。国家航天局供图（摄影庄嘉靖）
陆地探测一号在轨具备“跟飞”、“绕飞”两种模式
据了解，陆地探测一号为分布式SAR卫星系统，由设计参数相同的两颗L波段SAR卫星组成，在轨具备“跟飞”、“绕飞”两种编队飞行模式。
“跟飞”编队模式下，双星以地表形变干涉测量为核心任务，可单星或双星联合实现差分干涉，实现大尺度、毫米级高精度地表形变监测，有效支撑地面沉降、滑坡、地面塌陷、地震形变等行业应用，是解决复杂地区重大地质灾害隐患早期识别的利器，也是服务地震灾害、重大地质灾害应急调查的重要卫星资源。
“绕飞”模式下，双星通过星间高精度相位、时间、空间三同步实现近距离协同对地观测，可实现干涉SAR高精度地面高程测量，有效支撑全国自然资源调查体系构建、全球地理信息资源建设与更新，以及高精度地形数据更新。
与A星相同，陆地探测一号01组B星重约3.2吨，SAR天线总面积超过33平方米，是目前国内在轨口径最大的SAR卫星之一。卫星运行于607公里高度的准太阳同步轨道，搭载了先进的L波段多极化多通道SAR载荷，具有全天时、全天候、多模式对地观测能力。
陆地探测一号01组A、B两颗卫星采用了长寿命、高可靠、平均光电转换效率大于30%的三结砷化镓太阳电池片,并首次采用国产化锗衬底。目前A星在轨数据表明，该太阳电池片不仅电性能不亚于进口太阳电池片，而且力学性能表现更为优异，可以满足在轨长寿命的使命要求。
为地质灾害、防灾减灾等提供空间技术支撑
数字高程模型作为重要的国家基础地理信息数据，在国家重大战略实施、大型工程建设、灾害评估、地质制图、城乡规划、土地利用等领域具有重要的应用价值。据悉，陆地探测一号01组是全球首个L波段分布式编队多极化干涉SAR测高卫星系统，地面观测分辨率达到米级，地面高程测量精度满足1:50000比例尺标准。可为我国自然资源调查体系构建、全球地理信息资源建设与更新、高精度地形数据更新提供重要的技术支撑。
“例如我们要建设5G基站及特高压输电线等，这些设施往往都选址在坡地、丘陵、山间。坡度、坡向、山脊线、山谷线等信息可为这些站点的合理布设提供重要的数据支撑。” 陆地探测一号01组卫星总设计师陈筠力说，“因为我们国家山区丘陵多，人工测绘耗时又危险，而光学遥感受制于我国大部分地区多云多雨气候特征的影响，无法做到实时获取。雷达卫星的特点，使其可以穿透云层和地表植被，实现全天候、全天时、高精度的观测，在地形测绘中具有独特的优势。”
陈筠力介绍，研制团队应用了波的干涉原理，两颗卫星中一颗发射雷达信号，当两颗卫星同时接收到地面回波后，通过处理就可以反演得到地面与两颗卫星之间的距离差，进而获取地面的高程信息。
干涉SAR测高的原理要求双星需要在特定的视角差范围内对地观测，但双星不断绕飞运动，两星之间的距离及视角差是不断变化的，而且卫星要为防碰撞留出足够的安全距离，这给卫星的编队构型设计及控制提出了前所未有的挑战。
陆地探测一号01组双星组网效果图。国家航天局供图
“根据双星干涉测高要求，双星在太空需时刻携手相伴飞行，犹如冬奥双人花滑的舞者，既要保证各自技术动作的精准稳定，还要兼顾双人动作的协调配合。与数分钟的表演不同，卫星在轨需要在任务周期内克服各类复杂干扰因素的影响，实现稳定运行。” 卫星副总设计师魏春解释。
研制团队考虑到有限的燃料分配和长时间的运行要求，提出了绕飞编队构型设计与精确保持的新方法，利用地球引力摄动关系优化配置双星轨道参数，同时设计了基于精确脉冲控制的编队构型自主保持技术，绕飞构型参数精确控制在米级，达到国际先进水平。
该星发射迈出了卫星电源国产化重要一步
陆地探测一号01组卫星作为国内在轨口径最大的SAR卫星，星上有一个特殊的“用电大户”——SAR载荷。为了确保卫星测绘覆盖率，电源分系统需要满足SAR开机时瞬态爆发性能量需求，而且还要满足其全天候工作要求。卫星电源分系统型号指挥刘咏晖介绍，SAR载荷功率很高，其在开机瞬间会产生很大的脉动电流，将对卫星平台安全稳定的供电运行产生影响。
为解决上述难题，中国航天科技集团八院811所研制人员历经两代空间电源人的努力，通过仔细研究近年来卫星供电情况、比对国内外资料，创新性地提出了双母线供电配电机制，SAR载荷和平台载荷各由一条独立的母线供电，相当于人手一份“供电套餐”。不仅能满足大功率载荷长时间开机的能源需求，并且能抑制载荷开机时的大脉动电流对星上其他用电单机的干扰。
陆地探测一号01组A星的在轨寿命要求长，锂离子蓄电池组放电深度必然加大。但放电深度越深，蓄电池的使用寿命越短。为此，研制人员开展了大量的地面寿命试验，解决了大倍率放电下锂离子蓄电池长循环寿命问题等关键技术，并通过冗余设计、软硬件结合的电源管理方式提升了电源系统的可靠性。
此外，卫星上采用了长寿命、高可靠平均光电转换效率大于30%的三结砷化镓太阳电池片。针对太阳电池片最重要的元器件锗衬底，还进行了国产化替代。811所联手国内锗业龙头企业，通过对锗晶体生长固液界面温度梯度、生长速度等精确控制，优化、固化工艺条件；采用多段加热器、多温区变单温区等工艺，减小锗晶体残留热应力等措施增强锗衬底的机械强度。“我们参考国际试验要求对国产锗衬底制备的太阳电池进行了机械性能试验测试，结果表明国产锗衬底的机械性能指标优于原先的进口锗衬底。”811所物理电源事业部部长王训春介绍。
新京报记者 张建林
编辑 刘茜贤 校对 赵琳
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