國(guó)家航天局近日發(fā)布消息，我國(guó)成功發(fā)射世界首顆高軌合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星（SAR）——陸地探測(cè)四號(hào)01星，大型環(huán)形合成孔徑雷達(dá)天線已成功展開，衛(wèi)星正式“上崗工作”。

怎樣才能讓衛(wèi)星既看得廣、看得細(xì)，又看得快，看得清？衛(wèi)星天線的研發(fā)至關(guān)重要。

護(hù)航衛(wèi)星飛天，由東華大學(xué)紡織學(xué)院陳南梁教授團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新開發(fā)的“極細(xì)金屬單絲網(wǎng)狀織物‘微張力’編織技術(shù)”，為衛(wèi)星大型可展開天線“編織”新型超輕反射面材料，服務(wù)國(guó)家航天事業(yè)。

(資料圖片僅供參考)

啃起科研“硬骨頭”，打破“看似不可兼容”

陸地探測(cè)四號(hào)01星“站得高、看得廣”，衛(wèi)星單次成像覆蓋面積近1/6個(gè)中國(guó)，并且兼顧普查模式和精細(xì)模式，除了看得廣、看得細(xì)、盯著看，還能做到看得快，分辨率更高，看得“小而精”，統(tǒng)籌兼顧多地災(zāi)情，其應(yīng)急模式可以支撐多地災(zāi)害同時(shí)發(fā)生情況下的監(jiān)測(cè)需求。

怎樣才能讓衛(wèi)星既看得廣、看得細(xì)，又看得快，看得清？衛(wèi)星天線既要滿足重量輕，方便衛(wèi)星攜帶升空，還要展開口徑大，滿足信號(hào)接收需求，更要具備一定的強(qiáng)度以保證衛(wèi)星在惡劣的太空環(huán)境下“生存”。

同時(shí)，陸地探測(cè)四號(hào)01星裝載的大口徑環(huán)形展開反射面是目前我國(guó)口徑最大、結(jié)構(gòu)最復(fù)雜、展開環(huán)節(jié)最多、研制周期最長(zhǎng)的天線。

為了讓其兼具“輕”“大”“強(qiáng)”這三種看似不可兼容的特性，陳南梁教授團(tuán)隊(duì)啃起了這塊科研“硬骨頭”。

他們?cè)谇捌谘芯炕A(chǔ)上，創(chuàng)新開發(fā)了“極細(xì)金屬單絲網(wǎng)狀織物‘微張力’編織技術(shù)”，為該星大型可展開天線提供了新型超輕反射面材料。

據(jù)團(tuán)隊(duì)骨干、蔣金華教授介紹，之前應(yīng)用在北斗等衛(wèi)星上的星載天線金屬網(wǎng)選用的是金屬鉬絲原料，極細(xì)金屬鉬絲柔軟，但強(qiáng)度不夠，通常采用并線合股來提高整體強(qiáng)度。為了進(jìn)一步降低材料重量增加反射面面積，此次團(tuán)隊(duì)直接采用極細(xì)金屬鉬單絲進(jìn)行編織。

團(tuán)隊(duì)科研人員與常德紡織機(jī)械有限公司合作，摒棄傳統(tǒng)網(wǎng)狀經(jīng)編織物編織思維定式，創(chuàng)新研發(fā)了“微張力”經(jīng)編網(wǎng)狀織物編織新技術(shù)及裝備，極大地減輕了新型天線反射面重量，形成的環(huán)形大天線展開面積接近一個(gè)籃球場(chǎng)地的面積，極大地提高了高軌衛(wèi)星可展開天線反射面面積和通訊能力。

先進(jìn)紡織科技，助力中國(guó)人“上天攬?jiān)隆薄跋卵笞谨M”

據(jù)悉，這顆衛(wèi)星創(chuàng)新突破多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，能夠?qū)ξ覈?guó)本土及周邊區(qū)域進(jìn)行全天候、全天時(shí)的觀測(cè)，服務(wù)防災(zāi)減災(zāi)與地震監(jiān)測(cè)、國(guó)土資源勘察以及海洋、水利、氣象、農(nóng)業(yè)、環(huán)保、林業(yè)等行業(yè)應(yīng)用需求，是我國(guó)目前行業(yè)用戶最多的遙感衛(wèi)星。未來投入使用后，將進(jìn)一步完善我國(guó)天基災(zāi)害監(jiān)測(cè)體系，豐富我國(guó)重點(diǎn)區(qū)域觀測(cè)手段，全面提升我國(guó)防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)綜合水平。

如今，現(xiàn)代紡織已經(jīng)不再是傳統(tǒng)意義上的“穿衣織布”，紡織智造已然呈現(xiàn)“可上九天攬?jiān)?，可下五洋捉鱉”的新圖景，服務(wù)國(guó)家重大戰(zhàn)略。

從助力“天宮一號(hào)”“天宮二號(hào)”成功飛天的太陽(yáng)能帆板“玻璃翅膀”，到研發(fā)北斗導(dǎo)航、“鵲橋”中繼衛(wèi)星的“星載天線金屬網(wǎng)”，陳南梁團(tuán)隊(duì)一直堅(jiān)守著紡織人的“初心”，接下了一個(gè)個(gè)航天項(xiàng)目。

正是在一代代紡織科學(xué)家們的助力下，一次次飛天夢(mèng)想實(shí)現(xiàn)，不斷刷新著中國(guó)人的飛天高度。

作者：蔣金華 儲(chǔ)舒婷

編輯：吳金嬌

責(zé)任編輯：姜澎

圖片來源：受訪方供圖

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