“實踐”科學探測與技術試驗衛星系列形成時間較長，共包括6顆衛星。特別是1999年5月發射的“實踐五號”小衛星是該系列最新的一顆衛星，衛星採用了先進的小衛星平台，主要用於空間環境輻射探測、單粒子效應試驗、空間流體科學試驗以及衛星工程新技術試驗。
基本介紹
- 中文名：實踐”科學探測與技術試驗衛星系列
- 發射：1999年5月
- 研發背景：為了對航天任務急需的新技術
- 實踐一號：實踐一號是1971年3月3日發射
研發背景,實踐一號,實踐二號群,實踐二號,實踐二號甲,實踐二號乙,實踐四號,實踐五號,方案特點,主要成果,實踐六號,實踐十一號,實踐十二號,系列進步,展望,
研發背景
為了對航天任務急需的新技術進行先期試驗，同時開展空間環境探測與空間科學研究，中國在剛開始研製衛星時，就開始發展了科學探測與技術試驗衛星系列。從20世紀70年代至今，中國先後研製和發射了實踐一號、實踐二號衛星群、實踐四號以及實踐五號衛星，初步形成了實踐系列科學探測與技術試驗衛星。
在東方紅一號衛星發射成功不到一年的時間內，在充分利用其技術的基礎上，我國發射了科學探測與技術試驗衛星系列中的第一顆衛星，即實踐一號。20世紀80年代初，我國進行了一箭多星技術試驗，即利用一枚運載火箭將3顆衛星送上天，這3顆衛星分別是實踐二號、實踐二號甲和實踐二號乙。隨後，我國利用火箭首飛試驗的機會，研製和發射了主要用於地球同步轉移軌道上的輻射環境與輻射效應測量的科學技術試驗衛星，即實踐四號。20世紀90年代末期，為了提高衛星技術為國民經濟和空間科學研究服務的水平，推出了實踐五號新一代科學探測與技術試驗衛星，以適應多種不同空間科學和技術試驗的更高要求。
實踐一號
實踐一號是1971年3月3日發射成功的。衛星運行在近地點高度為266km、遠地點高度為1826km、傾角為69.60°、周期為106min的軌道上。它採用1m直徑的近球形72面全蒙皮骨架式結構，上下半球殼的梯形平面上各裝有14塊矽太陽電池板。衛星採用自旋穩定姿態控制方式。衛星的中間為一圓形密封艙，內裝短波遙測、超短波信標機（202MHz）和銀鋅化學電池。在主艙周圍與外殼之間安放4個小儀器艙，它們是：(1)附艙1，內有兩組鎘鎳蓄電池和小遙測裝置；（2）附艙2，內有限制器、移相調配網路；（3）附艙3，內有5cm應答機；（4）附艙4，內有10cm信標機。
星上科學載荷有兩個：（1）G-M計數器。它用於探測宇宙線，測量能量大於16.4MeV的質子和能量大於0.88MeV的電子總通量；（2）鈹窗積分電離室。它用於探測太陽X射線，測量波長為(l～8)×10-2μm。
實踐一號衛星在軌運行期間，我國利用其上的G-M計數器測到中國上空1300～1826km、260～700km範圍內，總計數率小於1粒子/s。
實踐一號衛星在太空正常運行了8年多，遠遠超過原定1年的設計壽命。這在20世紀60年代國外研製的衛星中也是不多見的。實踐一號衛星為我國研製長壽命衛星提供了寶貴的經驗。1978年，實踐一號衛星的長期電源系統、長期溫控系統、長期遙測系統獲得全國科學大會成果獎。
實踐二號群
實踐二號衛星群包括實踐二號、實踐二號甲和實踐二號乙共3顆衛星。1981年9月20日，我國首次用一枚運載火箭成功發射3顆衛星，標誌著我國空間技術取得了新的突破。
實踐二號
實踐二號衛星質量為250kg，運行在近地點高度為240km、遠地點高度為1600km、傾角為50.5的軌道。衛星主體為一外接圓直徑為1230mm的八面稜柱體。頂部4個面安裝4塊活動太陽翼，其餘4個面安裝百葉窗，對日自旋穩定。衛星上有4個直徑為16mm的爆炸螺栓與運載火箭連線。
實踐二號的主要任務有兩項：
（1）探測空間物理環境參數，具體情況見。
(2)衛星新技術試驗主要包括：採用太陽電池帆板為衛星儀器設備供電；採用自旋穩定及對日定向的姿態控制方式；採用磁芯存貯器和延時遙測技術；採用跟蹤和遙測合用射頻通道的超短波統一系統；採用整星無源主動式溫度控制技術，首次使用多扇百葉窗調節整星溫度。
實踐二號甲
實踐二號甲衛星是一顆電離層探測信標衛星。衛星質量為480kg，採用銀鋅電池供電。信標機高頻為162MHz和40.5MHz，其中162MHz作為跟蹤信標之用。其測量原理為：地面站分別接收上述兩個信號穿過電離層的都卜勒頻移和信號的法拉第旋轉，以此反演出電離層的積分電子濃度。
實踐二號乙
實踐二號乙衛星為無源雷達定標試驗衛星。它用直徑為4m的氣球作為引導用的光學信標，用直徑為0.45m的金屬球作為地面雷達標校用的金屬球。兩球之間用600m的絲繩連線。
直徑4m的球內裝有升華物和少量殘餘氣體，入軌釋放後氣球膨脹，聚酯鍍鋁表面的4m直徑球很亮，由此引導雷達，以便於搜尋發現直徑0.45m的金屬球。在軌運行的前16圈，7010雷達喀什站和紫金山天文台都測到了軌道上的5個目標，順利完成了雷達標校工作。
實踐四號
實踐四號衛星是一顆用於探測空間輻射環境及其效應的衛星。
針對地球同步轉移軌道的特殊環境，我們專門設計了空間輻射環境及其輻射效應試驗項目。環境探測儀器選用3種：質子（含重離子）探測器、電子探測器和電漿探測器。
與環境效應試驗項目相對應有3台儀器，即一台衛星表面電位監視器，兩台單粒子效應試驗儀器(分別是單粒子靜態監測儀和單粒子動態監測儀）。
在項目安排上有3個特點：（1）探測能譜範圍寬，幾乎覆蓋了對太空飛行器有影響的全部能量範圍；（2）探測成分全，包括電子、質子和重離子；（3）同時測量環境參數和效應，可為衛星異常提供完整的對比數據，容易找出因果關係。
單粒子靜態監測儀和單粒子動態監測儀的工作原理為：利用計算機正常工作程式自檢，檢查其工作狀態，記錄錯誤位置與發生時刻，並逐行糾錯，維持整機工作正常；遇到整機失誤時，系統具有再啟動能力並可記錄下整機失誤時刻。全部數據通過遙測傳輸到地面進行分析。在該機軟體設計上採用了軟體看門狗、逾時掛起、換址載入、冗餘表決、設定陷阱等多項容錯技術。
實踐四號衛星取得的主要結果如下：
1.SEU的計數與分布從發射之日起逐日增加，其隨磁殼參數L的分布在1.25～1.75和5.75～6.75處SEU出現次數最多；
2.輻射帶形貌結果與國外模型比較大致相似；
3.實驗了克服CMOS組件閂鎖的技術措施並取得成功；
4.第一次測到了熱電漿與衛星表面電位之間的關係。
實踐五號
實踐五號衛星於1999年5月10日發射進入高度為870km的近圓形太陽同步軌道。它有3項任務：在軌正常運行3個月，完成兩層流微重力科學試驗；新技術演示驗證試驗；單粒子探測與對策研究。實踐五號按預定程式完成了衛星的發射、在軌測試、在軌移交以及對其實施的長期管理，圓滿地完成了全部任務，並且進行了壽命試驗。
實踐五號衛星質量為300kg，當太陽電池帆板收攏時，其結構外形為邊長近似1.2m的立方體，摺疊式太陽電池帆板展開後，翼展約為5m。衛星由以下分系統組成：結構與機構、熱控、姿態控制、星務管理、電源及總體電路、測控及天線、有效載荷等。
方案特點
1.以推出衛星公用平台為目標研製實踐五號；
2.套用星務管理概念進行星上電子設備功能集成設計；
3.進行多模式姿控系統試驗；
4.採用軟冗餘和信息多路徑的設計思路；
5.首次套用國際通行的S波段統一體制測控系統；
6.首次套用工業級和商用器件在軌試驗成功；
7.首次使用全鋁蜂窩板式結構作主結構；
8.採用適應範圍寬的熱控設計；
9.採用全調節母線高品質電源；
10.採用涉及當今科學技術熱點的有效載荷；
11.首次實現遙操作；
12.採用簡捷輕便的地面測試系統。
主要成果
如下：
1.總劑量為l～2rad（Si）/d；
2.SRAM：(0.5～4)×10-6SEU/b/d；
3.DRAM：（0.2～1）×10-6 SEU/b/d；
4.獲得了12000多幅流體科學試驗圖像並累計測量了30多小時的溫度場數據；
5.獲得大量圖像和數據。圖像清晰，數據完整。
實踐六號
2010年10月6日8時49分，我國在太原衛星發射中心用“長征四號乙”運載火箭，成功將“實踐六號”04組兩顆空間環境探測衛星送入太空。 西安衛星測控中心傳來的數據表明，火箭飛行約11分鐘後，“實踐六號”04組A星與火箭分離；繼續飛行約1分鐘後，B星與火箭分離。兩顆衛星均成功進入預定軌道。
“實踐六號”04組A星和B星分別由中國航天科技集團公司所屬的上海航天技術研究院和航天東方紅衛星公司研製生產，衛星上的空間環境探測系統由中國電子科技集團公司為主研製。兩顆衛星設計壽命均為2年以上，主要進行空間環境探測、空間輻射環境及其效應探測、空間物理環境參數探測，以及其他相關的空間科學試驗。
發射衛星的“長征四號乙”運載火箭，由中國航天科技集團公司所屬上海航天技術研究院研製生產。這次發射是長征系列運載火箭的第132次飛行。
實踐十一號
2009年11月12日上午10時45分，中國在酒泉衛星發射中心用長征二號丙運載火箭成功的將“實踐十一號01星”送入太空。該衛星主要用於空間科學技術實驗。2011年07月06日發射03星，2011年07月29日發射02星，均成功。2011年8月18日發射04星，但未能入軌。
2013年7月15日17時27分，我國在酒泉衛星發射中心用長征二號丙運載火箭，成功將實踐十一號05星發射升空，衛星順利進入預定軌道。實踐十一號05星主要用於開展空間科學與技術試驗。
2014年3月31日10時58分，中國在酒泉衛星發射中心用“長征二號丙”運載火箭，成功將“實踐十一號06星”送入太空。
“實踐十一號06星”由中國航天科技集團公司所屬東方紅衛星有限公司負責研製，主要用於開展空間科學與技術試驗。
用於發射的“長征二號丙”運載火箭由中國航天科技集團公司所屬中國運載火箭技術研究院研製。這是長征系列運載火箭的第189次飛行。
2014年9月28日13時13分，我國在酒泉衛星發射中心用長征二號丙運載火箭，成功將實踐十一號07星發射升空，衛星順利進入預定軌道。
實踐十一號07星由中國航天科技集團公司所屬東方紅衛星公司負責生產，主要用於開展空間科學與技術試驗。用於發射的長征二號丙運載火箭由中國航天科技集團公司所屬中國運載火箭技術研究院研製。這是長征系列運載火箭的第194次飛行。
實踐十二號
系列進步
1.探測儀器的演化
20世紀70年代探測器主要採用電子管理型的G-M管和X射線電離室；80年代主要採用半導體探測器和紅外、紫外測量儀器；90年代則採用厚靈敏層的多譜段、多成分探測器，靜電分析儀的部分儀器達到智慧型化水平。
2.衛星平台技術進步
展望
21世紀將是世界航天蓬勃發展的新世紀。根據《中國的航天》政府白皮書闡述的發展目標，我國將繼續發展實踐衛星系列，不斷提高空間科學探測和實驗以及空間技術試驗的水平。
在空間科學探測方面，我們還將提高探測儀器的空間解析度和時間解析度，將空間粒子的成分與能譜探測提高到探測儀器的成像水平，進一步有效地推動國際合作計畫。
在空間技術方面，我們將進一步提高為新技術試驗的服務能力，提高有效載荷比，提高星上電子系統的集成度，進一步提高天地一體化水平，提高遙科學和遙操作的水平。
