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解除壟斷!“天琴一號”衛(wèi)星首次測出全球重力場數據

來源:央視新聞客戶端   發(fā)布時間:2022-03-09 15:27:54

  近日,全國人大代表、中國科學院院士、中國自主空間引力波探測“天琴計劃”首席科學家羅俊在全國兩會期間接受記者采訪時介紹,中山大學“天琴一號”衛(wèi)星近期已獲得全球重力場數據,這是我國首次使用國產自主衛(wèi)星測得全球重力場數據。該項技術此前一直為美國和德國所壟斷,“天琴一號”使得我國成為世界上第三個有能力自主探測全球重力場的國家。羅俊說:“‘天琴一號’衛(wèi)星并不是專門的重力衛(wèi)星,它的目的是進行空間引力波探測關鍵技術驗證,但是因為天琴計劃需要多個領域技術集成突破才能完成,所以同步實現了諸多前沿領域的科技突破,地球重力場探測就是其中之一。”

  據羅俊介紹,2020年8月7日,“天琴一號”開展了約30小時的地球重力場應用試驗。在此期間,“天琴一號”衛(wèi)星關鍵載荷全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)(GNSS)接收機和慣性傳感器同時開機,衛(wèi)星飛行軌跡基本實現全球覆蓋。對于獲得的數據,中山大學和華中科技大學天琴計劃團隊反復分析數據并論證計算,獲得了全球15階地球重力場模型、全球重力異常分布網格圖、全球大地水準面高分布網格圖,并于近期形成全球重力場數據科學報告,完成了在軌測試總結評估。

“天琴一號”衛(wèi)星反演出的全球重力異常圖(左圖)和全球大地水準面高分布圖(右圖)

  “不過,需要說明的是,‘天琴一號’此次重力場測量的精度不算高。”羅俊說,這個結果更大的意義在于走通了利用低軌衛(wèi)星反演全球重力場的數據處理全流程技術,為我國后續(xù)的重力衛(wèi)星計劃奠定了堅實的技術基礎。

  中國科學院院士孫和平證實了這個試驗結果。孫和平說:“這也說明‘天琴一號’衛(wèi)星不僅原定的技術驗證任務全部完成且超出預期,從時間上看,這是我國第一次自主測得全球重力場,也意味著‘天琴一號’實際上是我國第一顆有重力場測量功能的衛(wèi)星。”

  據介紹,地球重力場數據對國計民生具有重大戰(zhàn)略意義,能服務于大地測量、地球物理、油氣資源勘探、國防安全等領域,有助于應對全球氣候變化、防災減災等人類共同面臨的挑戰(zhàn),是具有戰(zhàn)略價值的基礎數據。

  “天琴一號”于2018年由國家航天局正式批準立項,2019年12月在太原成功發(fā)射。它是目前為止國內第一顆由國家正式立項發(fā)射的空間引力波探測技術驗證衛(wèi)星,由國家航天局、廣東省和教育部共同支持完成,其關鍵載荷技術由中山大學和華中科技大學聯合研制,衛(wèi)星平臺由航天東方紅衛(wèi)星有限公司承制。

  天琴計劃是羅俊院士于2014年提出的空間引力波探測計劃,其地心軌道方案在國際上被稱為空間引力波探測的“中國方案”,是中國自主國際空間引力波探測計劃。

  目前,天琴計劃“0123”技術路線圖中,除了作為“1”的“天琴一號”超出預期的完成科學任務,并首次自主測得全球重力場數據;作為“0”的地月激光測距項目也已2019年10月精確測出月球表面五組反射鏡的回波信號,由此使得中國成為全球第三個全面測得月球表面反射鏡的國家。天琴計劃“沿途下蛋”的基礎研究創(chuàng)新模式,已經生成了多項用于服務國家安全和國民經濟的科學技術。

  采訪中,羅俊還透露,“天琴二號”驗證衛(wèi)星項目目前正在順利推進。

責任編輯:邢敏