2019年，澳門回歸祖國(guó)的懷抱已有20個(gè)年頭，那一年，澳門種下了一顆航天的種子，等候著它在未來(lái)長(zhǎng)大，飛向遙遠(yuǎn)的太空。

2019年5月，澳門特別行政區(qū)政府正式批準(zhǔn)衛(wèi)星項(xiàng)目立項(xiàng)實(shí)施，并致函國(guó)家航天局，提出由內(nèi)地和澳門共同開(kāi)展澳門科學(xué)一號(hào)衛(wèi)星研制的建議。同年12月，國(guó)家航天局正式批復(fù)澳門科學(xué)一號(hào)衛(wèi)星工程立項(xiàng)。

澳門科學(xué)一號(hào)衛(wèi)星是澳門首個(gè)科學(xué)與技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星，由A星、B星兩顆衛(wèi)星組成。A星由航天科技集團(tuán)五院航天東方紅衛(wèi)星有限公司抓總研制。A星、B星科學(xué)載荷由澳門科技大學(xué)負(fù)責(zé)提供。

▲ 澳門科學(xué)一號(hào)衛(wèi)星在軌示意圖，右側(cè)為A星（航天東方紅衛(wèi)星有限公司 提供）

“澳科一號(hào)”能做什么？

澳門科學(xué)一號(hào)衛(wèi)星（“澳科一號(hào)”）是國(guó)際上首個(gè)監(jiān)測(cè)南大西洋異常區(qū)地磁場(chǎng)與空間環(huán)境的科學(xué)探測(cè)衛(wèi)星，該星可以通過(guò)獲取南大西洋異常區(qū)地球主磁場(chǎng)和巖石圈磁場(chǎng)高精度數(shù)據(jù)、內(nèi)輻射帶能量粒子能譜分布信息和太陽(yáng)X射線通量數(shù)據(jù)，有望在巖石圈磁場(chǎng)分布、地球發(fā)電機(jī)、磁極倒轉(zhuǎn)、空間天氣預(yù)報(bào)、地磁導(dǎo)航、航天器空間運(yùn)行安全等基礎(chǔ)和應(yīng)用領(lǐng)域獲得國(guó)際領(lǐng)先的研究成果。

澳門科學(xué)一號(hào)衛(wèi)星A星主任設(shè)計(jì)師張勇介紹，澳門科學(xué)一號(hào)衛(wèi)星作為我國(guó)首個(gè)高精度地磁場(chǎng)探測(cè)衛(wèi)星星座，將大幅提高我國(guó)空間磁場(chǎng)探測(cè)技術(shù)水平，為我國(guó)資源勘探、磁場(chǎng)導(dǎo)航、空間環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域提供技術(shù)支撐，推動(dòng)我國(guó)地磁場(chǎng)高精度測(cè)量衛(wèi)星工程水平的提升。

為什么澳門科學(xué)一號(hào)衛(wèi)星會(huì)設(shè)計(jì)為A星、B星兩顆星呢？對(duì)此，張勇表示，針對(duì)南大西洋異常區(qū)的觀測(cè)對(duì)象特點(diǎn)，澳門科學(xué)一號(hào)衛(wèi)星除了觀測(cè)磁場(chǎng)外，還通過(guò)配置豐富的科學(xué)探測(cè)載荷實(shí)現(xiàn)能量粒子、太陽(yáng)X射線等多觀測(cè)要素的同步覆蓋。澳門科學(xué)一號(hào)衛(wèi)星A星可實(shí)現(xiàn)高精度地磁場(chǎng)探測(cè)，澳門科學(xué)一號(hào)B星主要開(kāi)展太陽(yáng)X射線和中能粒子等空間物理環(huán)境探測(cè)。

其中，A星采用低傾角圓軌道，B星采用橢圓軌道。兩星通過(guò)軌道特性的配合，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)南大西洋異常區(qū)能量粒子事件在不同高度的時(shí)空分布結(jié)構(gòu)的立體觀測(cè)。

此外，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)太陽(yáng)活動(dòng)情況與南大西洋異常區(qū)事件的匹配監(jiān)測(cè)，還特別設(shè)計(jì)了采用全時(shí)對(duì)日定向的B星來(lái)滿足對(duì)太陽(yáng)X射線的長(zhǎng)時(shí)同步監(jiān)測(cè)，從而滿足了用戶對(duì)南大西洋異常區(qū)觀測(cè)多要素、多尺度、多任務(wù)觀測(cè)的需求。

“澳科一號(hào)”優(yōu)勢(shì)何在？

據(jù)張勇介紹，A星磁場(chǎng)三分量和磁場(chǎng)總強(qiáng)度測(cè)量能力達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，可有效實(shí)現(xiàn)高精度地磁場(chǎng)探測(cè)。同時(shí)，作為國(guó)際上第一個(gè)低傾角地磁場(chǎng)測(cè)量衛(wèi)星，澳門科學(xué)一號(hào)衛(wèi)星可顯著提高地磁場(chǎng)東西方向的梯度測(cè)量結(jié)果，為高精度地磁場(chǎng)模型建立提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

在衛(wèi)星技術(shù)方面，A星采用了國(guó)內(nèi)首次研制的高準(zhǔn)確度空間矢量磁場(chǎng)測(cè)量用光學(xué)平臺(tái)，突破了高穩(wěn)定無(wú)磁光學(xué)平臺(tái)技術(shù)。經(jīng)驗(yàn)證，在低傾角軌道復(fù)雜外熱流條件下，衛(wèi)星全壽命周期內(nèi)能保持光學(xué)平臺(tái)熱變形不確定度優(yōu)于1角秒，磁擾動(dòng)小于0.01nT，保證了矢量磁場(chǎng)測(cè)量方向的準(zhǔn)確性，矢量磁場(chǎng)空間絕對(duì)指向傳遞精度優(yōu)于1角秒(在軌可實(shí)現(xiàn)優(yōu)于0.3角秒)。

在控制磁干擾方面，A星制定了從材料、單機(jī)、部組件到整星全級(jí)次磁潔凈度控制規(guī)范，突破了整星系統(tǒng)級(jí)超凈磁潔凈度控制技術(shù)。張勇介紹，本次任務(wù)中設(shè)計(jì)了全新的無(wú)磁熱控組件，比常規(guī)低軌衛(wèi)星干擾降低5個(gè)數(shù)量級(jí)。

本次任務(wù)還首次實(shí)現(xiàn)了衛(wèi)星系統(tǒng)級(jí)高準(zhǔn)確度外場(chǎng)標(biāo)定，精度優(yōu)于2角秒，具備了磁測(cè)衛(wèi)星地面標(biāo)定、校正的試驗(yàn)條件，突破了空間高準(zhǔn)確度矢量磁場(chǎng)測(cè)量的系統(tǒng)級(jí)地面標(biāo)定技術(shù)。

為澳門帶來(lái)什么？

本次任務(wù)中，澳門科學(xué)一號(hào)衛(wèi)星由內(nèi)地與澳門聯(lián)合研制，內(nèi)地負(fù)責(zé)總體設(shè)計(jì)并提供衛(wèi)星平臺(tái)，澳門提供衛(wèi)星的科學(xué)載荷，雙方共同開(kāi)展研制與應(yīng)用。

張勇介紹，通過(guò)澳門科學(xué)一號(hào)衛(wèi)星的聯(lián)合研制和科學(xué)研究任務(wù)的開(kāi)展，將使澳門成為國(guó)際地磁場(chǎng)觀測(cè)、數(shù)據(jù)與研究中心之一，提升澳門科技發(fā)展創(chuàng)新水平，將充分培養(yǎng)、調(diào)動(dòng)澳門科技創(chuàng)新元素。

此次衛(wèi)星項(xiàng)目還可以助力澳門經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展模式轉(zhuǎn)型，開(kāi)辟內(nèi)地與澳門科技創(chuàng)新合作新模式，持續(xù)推動(dòng)雙方實(shí)質(zhì)性科技合作，加快粵港澳大灣區(qū)科技創(chuàng)新能力提升，樹(shù)立粵港澳大灣區(qū)科技創(chuàng)新的良好范例。