轨道大气密度探测试验卫星，为何采用奇特的球形？

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轨道大气密度探测试验卫星，为何采用奇特的球形？

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2022-07-28 16:16:01 字号：A- A A+ 来源：观察者网

据国家空间科学中心网站消息，7月27日12时12分，中国科学院研制的“力箭一号”运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，将“轨道大气密度探测试验卫星”等六颗卫星成功送入预定轨道，发射任务圆满成功。其中，“轨道大气密度探测试验卫星”由中国科学院国家空间科学中心太阳活动与空间天气重点实验室（以下简称“天气室”）和中国科学院上海微小卫星创新研究院联合研制。

“轨道大气密度探测试验卫星”面向高精度大气探测预报的难题，采用大气密度反演的方法，同时考虑发射的要求，将卫星设计成一个质量36kg，直径60cm轻质球形卫星，卫星搭载了两台GNSS接收机，并装有激光角反射器，可以用于精密定轨及大气密度反演。

图1 轨道大气密度探测试验卫星实物图

传统的大气密度反演方法对卫星的运行姿态要求较高，为了得到高精度的大气密度，必须准确掌握卫星面质比及阻尼系数的变化。形状不规则的卫星，其迎风面积和卫星表面的阻尼系数都随时间变化，这给大气密度反演造成了一定的困难。球形卫星构型简洁，具有确定的面质比，不仅可以显著降低各项参数变化对大气密度反演的影响，而且卫星可以不必进行频繁的姿态调整，因此对姿控系统的要求也大大降低，可以显著降低卫星制造的成本。

卫星入轨后，天气室将利用搭载的GNSS接收机数据反演探测大气密度，预期将有效提升大气密度的反演精度，为大气密度动态修正奠定数据基础，在航天飞行器轨道预报、碰撞预警等对大气密度精度有很高要求的应用领域提供有效支持。

图2 轨道大气密度探测试验卫星效果图
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