1988年9月,我國第一顆氣象衛(wèi)星風(fēng)云一號A星成功入軌,但它搭載的紅外相機信號卻嚴重衰減乃至失效。分析發(fā)現(xiàn),原因是衛(wèi)星在地面吸附了環(huán)境中的水汽,入軌后在宇宙真空環(huán)境下釋放,造成了水汽污染。從此,人們意識到了風(fēng)云衛(wèi)星有“潔癖”。
11月15日發(fā)射的風(fēng)云三號D星更是如此。該衛(wèi)星攜帶的大量紅外遙感儀器,都十分害怕水汽污染,濕潤的空氣對它來說堪稱“致命”。這給位于上海的風(fēng)云系列衛(wèi)星抓總研制單位——中國航天科技集團八院帶來了難題:怎樣滿足衛(wèi)星的“潔癖”?
“風(fēng)云衛(wèi)星總裝廠房的潔凈度優(yōu)于十萬級甚至一萬級?!卑嗽?12所總裝中心主任陳小弟表示,一般來說生產(chǎn)藥品的廠房才能達到這個標(biāo)準。
陳小弟介紹,廠房里的環(huán)境控制極為嚴格。哪怕在梅雨季節(jié),室外濕度超過95%,廠房內(nèi)的濕度也會維持在30%至45%之間;無論是盛夏還是寒冬,廠房里永遠四季如春,溫度始終保持在20攝氏度左右。同時,廠房里時刻維持正壓環(huán)境,使內(nèi)部空氣可以外流,但外部空氣無法進入,除塵系統(tǒng)也不間斷運作,確保衛(wèi)星能有潔凈、舒適的環(huán)境?!翱刂葡到y(tǒng)每天會將廠房內(nèi)的溫度、濕度等數(shù)據(jù)報送給指定人員,一旦出現(xiàn)異常還會自動報警。”陳小弟說。
風(fēng)云三號D星上有幾個對污染源非常敏感的器件。例如紅外相機里的輻冷控制器,除了對溫濕度有要求,還要通過高純氮氣正壓保持的方法對它單獨保護,確保外界污染源無法進入。
另一種敏感器件是星上活動部件,例如太陽翼驅(qū)動機構(gòu)中的軸承。該衛(wèi)星采用單翼設(shè)計,運行中太陽翼要始終對著太陽,衛(wèi)星一天繞地球飛16圈,太陽翼軸承也要轉(zhuǎn)16圈。為保證軸承正常運行,衛(wèi)星上采用了固體潤滑方式,可是如果有灰塵或顆粒污染,達到一定程度后軸承就會被卡住?!拔覀円髮S承內(nèi)不間斷地吹高純氮氣,確保其內(nèi)部的正壓環(huán)境,讓外部空氣無法進入,以此幫助衛(wèi)星在天上飛得更久一點?!标愋〉苷f。
完成總裝后,風(fēng)云三號D星是乘火車前往太原衛(wèi)星發(fā)射中心的,旅途中防污染管控同樣重要,而衛(wèi)星包裝箱起到了關(guān)鍵作用。據(jù)衛(wèi)星主任工藝師張偉介紹,為了使衛(wèi)星處于潔凈、密閉、平穩(wěn)的空間,總裝團隊設(shè)計了自帶減震功能的包裝箱,能像磁懸浮一般讓衛(wèi)星“浮”在里面,免受振動沖擊。同時,箱內(nèi)通過維持正壓來控制溫濕度,并能以數(shù)字化方式對環(huán)境數(shù)據(jù)和衛(wèi)星狀態(tài)進行監(jiān)測。
目前,八院已建立了一套完整、可操作的防污染體系。下一步,該院將融合互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),實現(xiàn)環(huán)境參數(shù)的數(shù)據(jù)集中采集與遠程動態(tài)管理,進一步提升衛(wèi)星產(chǎn)品的防污染保障水平。