世界首顆！護航衛(wèi)星“上崗”，東華大學團隊“編織”高科技天線材料

國家航天局近日發(fā)布消息，我國成功發(fā)射世界首顆高軌合成孔徑雷達衛(wèi)星（SAR）——陸地探測四號01星，大型環(huán)形合成孔徑雷達天線已成功展開，衛(wèi)星正式“上崗工作”。

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

(資料圖)

護航衛(wèi)星飛天，由東華大學紡織學院陳南梁教授團隊創(chuàng)新開發(fā)的“極細金屬單絲網(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，服務國家航天事業(yè)。

啃起科研“硬骨頭”，打破“看似不可兼容”

陸地探測四號01星“站得高、看得廣”，衛(wèi)星單次成像覆蓋面積近1/6個中國，并且兼顧普查模式和精細模式，除了看得廣、看得細、盯著看，還能做到看得快，分辨率更高，看得“小而精”，統(tǒng)籌兼顧多地災情，其應急模式可以支撐多地災害同時發(fā)生情況下的監(jiān)測需求。

怎樣才能讓衛(wèi)星既看得廣、看得細，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，滿足信號接收需求，更要具備一定的強度以保證衛(wèi)星在惡劣的太空環(huán)境下“生存”。

同時，陸地探測四號01星裝載的大口徑環(huán)形展開反射面是目前我國口徑最大、結(jié)構(gòu)最復雜、展開環(huán)節(jié)最多、研制周期最長的天線。

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

他們在前期研究基礎(chǔ)上，創(chuàng)新開發(fā)了“極細金屬單絲網(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)團隊骨干、蔣金華教授介紹，之前應用在北斗等衛(wèi)星上的星載天線金屬網(wǎng)選用的是金屬鉬絲原料，極細金屬鉬絲柔軟，但強度不夠，通常采用并線合股來提高整體強度。為了進一步降低材料重量增加反射面面積，此次團隊直接采用極細金屬鉬單絲進行編織。

團隊科研人員與常德紡織機械有限公司合作，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籃球場地的面積，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。

先進紡織科技，助力中國人“上天攬月”“下洋捉鱉”

據(jù)悉，這顆衛(wèi)星創(chuàng)新突破多項關(guān)鍵技術(shù)，能夠?qū)ξ覈就良爸苓厖^(qū)域進行全天候、全天時的觀測，服務防災減災與地震監(jiān)測、國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)應用需求，是我國目前行業(yè)用戶最多的遙感衛(wèi)星。未來投入使用后，將進一步完善我國天基災害監(jiān)測體系，豐富我國重點區(qū)域觀測手段，全面提升我國防災減災救災綜合水平。

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)“可上九天攬月，可下五洋捉鱉”的新圖景，服務國家重大戰(zhàn)略。

從助力“天宮一號”“天宮二號”成功飛天的太陽能帆板“玻璃翅膀”，到研發(fā)北斗導航、“鵲橋”中繼衛(wèi)星的“星載天線金屬網(wǎng)”，陳南梁團隊一直堅守著紡織人的“初心”，接下了一個個航天項目。

正是在一代代紡織科學家們的助力下，一次次飛天夢想實現(xiàn)，不斷刷新著中國人的飛天高度。

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