新京報快訊（記者 張建林）2月27日7時44分，大陸在酒泉衛星發射中心采用長征四号丙遙三十運載火箭，成功發射陸地探測一号01組B星（L波段差分幹涉合成孔徑雷達衛星B星）。本次發射是長征四号系列運載火箭第87次發射，也是長征系列運載火箭第408次發射。
陸地探測一号01組B星。國家航天局供圖（攝影莊嘉靖）
今日（2月27日），記者從國家航天局獲悉，陸地探測一号01組衛星是《國家民用空間基礎設施中長期發展規劃（2015-2025年）》中首個立項的科研衛星工程，由A、B星組成。A星已于1月26日在酒泉衛星發射中心成功實施發射，目前正按計劃開展在軌測試，衛星相關功能性能正常。B星入軌後，将單獨開展在軌測試，再與A星進行編隊測試。
酒泉衛星發射中心現場。國家航天局供圖（攝影莊嘉靖）
陸地探測一号在軌具備“跟飛”、“繞飛”兩種模式
據了解，陸地探測一号為分布式SAR衛星系統，由設計參數相同的兩顆L波段SAR衛星組成，在軌具備“跟飛”、“繞飛”兩種編隊飛行模式。
“跟飛”編隊模式下，雙星以地表形變幹涉測量為核心任務，可單星或雙星聯合實作差分幹涉，實作大尺度、毫米級高精度地表形變監測，有效支撐地面沉降、滑坡、地面塌陷、地震形變等行業應用，是解決複雜地區重大地質災害隐患早期識别的利器，也是服務地震災害、重大地質災害應急調查的重要衛星資源。
“繞飛”模式下，雙星通過星間高精度相位、時間、空間三同步實作近距離協同對地觀測，可實作幹涉SAR高精度地面高程測量，有效支撐全國自然資源調查體系建構、全球地理資訊資源建設與更新，以及高精度地形資料更新。
與A星相同，陸地探測一号01組B星重約3.2噸，SAR天線總面積超過33平方米，是目前國内在軌口徑最大的SAR衛星之一。衛星運作于607公裡高度的準太陽同步軌道，搭載了先進的L波段多極化多通道SAR載荷，具有全天時、全天候、多模式對地觀測能力。
陸地探測一号01組A、B兩顆衛星采用了長壽命、高可靠、平均光電轉換效率大于30%的三結砷化镓太陽電池片,并首次采用國産化鍺襯底。目前A星在軌資料表明，該太陽電池片不僅電性能不亞于進口太陽電池片，而且力學性能表現更為優異，可以滿足在軌長壽命的使命要求。
為地質災害、防災減災等提供空間技術支撐
數字高程模型作為重要的國家基礎地理資訊資料，在國家重大戰略實施、大型工程建設、災害評估、地質制圖、城鄉規劃、土地利用等領域具有重要的應用價值。據悉，陸地探測一号01組是全球首個L波段分布式編隊多極化幹涉SAR測高衛星系統，地面觀測分辨率達到米級，地面高程測量精度滿足1:50000比例尺标準。可為大陸自然資源調查體系建構、全球地理資訊資源建設與更新、高精度地形資料更新提供重要的技術支撐。
“例如我們要建設5G基站及特高壓輸電線等，這些設施往往都選址在坡地、丘陵、山間。坡度、坡向、山脊線、山谷線等資訊可為這些站點的合理布設提供重要的資料支撐。” 陸地探測一号01組衛星總設計師陳筠力說，“因為我們國家山區丘陵多，人工測繪耗時又危險，而光學遙感受制于大陸大部分地區多雲多雨氣候特征的影響，無法做到實時擷取。雷達衛星的特點，使其可以穿透雲層和地表植被，實作全天候、全天時、高精度的觀測，在地形測繪中具有獨特的優勢。”
陳筠力介紹，研制團隊應用了波的幹涉原理，兩顆衛星中一顆發射雷達信号，當兩顆衛星同時接收到地面回波後，通過處理就可以反演得到地面與兩顆衛星之間的距離差，進而擷取地面的高程資訊。
幹涉SAR測高的原理要求雙星需要在特定的視角差範圍内對地觀測，但雙星不斷繞飛運動，兩星之間的距離及視角差是不斷變化的，而且衛星要為防碰撞留出足夠的安全距離，這給衛星的編隊構型設計及控制提出了前所未有的挑戰。
陸地探測一号01組雙星組網效果圖。國家航天局供圖
“根據雙星幹涉測高要求，雙星在太空需時刻攜手相伴飛行，猶如冬奧雙人花滑的舞者，既要保證各自技術動作的精準穩定，還要兼顧雙人動作的協調配合。與數分鐘的表演不同，衛星在軌需要在任務周期内克服各類複雜幹擾因素的影響，實作穩定運作。” 衛星副總設計師魏春解釋。
研制團隊考慮到有限的燃料配置設定和長時間的運作要求，提出了繞飛編隊構型設計與精確定持的新方法，利用地球引力攝動關系優化配置雙星軌道參數，同時設計了基于精确脈沖控制的編隊構型自主保持技術，繞飛構型參數精确控制在米級，達到國際先進水準。
該星發射邁出了衛星電源國産化重要一步
陸地探測一号01組衛星作為國内在軌口徑最大的SAR衛星，星上有一個特殊的“用電大戶”——SAR載荷。為了確定衛星測繪覆寫率，電源分系統需要滿足SAR開機時瞬态爆發性能量需求，而且還要滿足其全天候工作要求。衛星電源分系統型号指揮劉詠晖介紹，SAR載荷功率很高，其在開機瞬間會産生很大的脈動電流，将對衛星平台安全穩定的供電運作産生影響。
為解決上述難題，中國航天科技集團八院811所研制人員曆經兩代空間電源人的努力，通過仔細研究近年來衛星供電情況、比對國内外資料，創新性地提出了雙母線供電配電機制，SAR載荷和平台載荷各由一條獨立的母線供電，相當于人手一份“供電套餐”。不僅能滿足大功率載荷長時間開機的能源需求，并且能抑制載荷開機時的大脈動電流對星上其他用電單機的幹擾。
陸地探測一号01組A星的在軌壽命要求長，锂離子蓄電池組放電深度必然加大。但放電深度越深，蓄電池的使用壽命越短。為此，研制人員開展了大量的地面壽命試驗，解決了大倍率放電下锂離子蓄電池長循環壽命問題等關鍵技術，并通過備援設計、軟硬體結合的電源管理方式提升了電源系統的可靠性。
此外，衛星上采用了長壽命、高可靠平均光電轉換效率大于30%的三結砷化镓太陽電池片。針對太陽電池片最重要的元器件鍺襯底，還進行了國産化替代。811所聯手國内鍺業龍頭企業，通過對鍺晶體生長固液界面溫度梯度、生長速度等精确控制，優化、固化工藝條件；采用多段加熱器、多溫區變單溫區等工藝，減小鍺晶體殘留熱應力等措施增強鍺襯底的機械強度。“我們參考國際試驗要求對國産鍺襯底制備的太陽電池進行了機械性能試驗測試，結果表明國産鍺襯底的機械性能名額優于原先的進口鍺襯底。”811所實體電源事業部部長王訓春介紹。
新京報記者 張建林
編輯 劉茜賢 校對 趙琳