十年磨剑将成锋——《环球时报》专访中法SVOM卫星中方研发团队|天天观察
发布时间：2023-06-21 15:47:58
来源：环球时报-环球网
千淘万漉虽辛苦、十年磨剑终成锋。于2014年由中法两国领导人共同启动的太空望远镜项目——天基多波段空间变源监视器（以下简称SVOM）在历时近十年的研制后，计划将在今年年底完成研制出厂，并在明年第一季度发射升空。这颗卫星具有多波段观测、自主响应、快速机动、高稳定姿控等功能和特色，也被认为是继美国 SWIFT 任务之后最重要的伽玛射线暴多波段探测项目。近日，《环球时报》记者专访了该项目团队，听团队成员讲述中法两国科研人员携手探索浩瀚宇宙的研发历程。
【资料图】
SVOM卫星将首次实现对伽玛射线暴全方位观测
伽玛射线暴是目前已知的宇宙中除了宇宙大爆炸以外的最剧烈的爆发现象，涉及从恒星、星系到宇宙学等天体物理学中的多个领域，它在几秒钟内释放的能量，超过太阳一生释放能量的总和，被称为宇宙中最强大的事件，深入观测和研究伽玛射线暴将有助于帮助人类解决基础科学中的若干重大问题。
“SVOM卫星是一颗对宇宙中能量最强的现象——伽玛射线暴进行探测并精确定位的卫星，主要任务是发现、探测、分析伽玛暴及其余辉。目前国际上有很多同类型的卫星，但我们的SVOM卫星是一颗综合性的伽玛射线暴探测卫星，它可以通过不同的谱段对伽玛暴进行探测。”中国科学院微小卫星创新研究院SVOM项目卫星系统总师助理张晓峰近日在接受《环球时报》记者采访时介绍称，SVOM卫星平台是由中方研制，卫星上一共配置了4台有效载荷，中法两国各提供两台载荷，其中中方提供的载荷是一台伽玛射线监视器和一台光学望远镜。
“所搭载的这台伽玛射线暴监视器可以通过宇宙中的伽玛射线对伽玛暴进行一个观测，它是一种高能的探测载荷。而光学望远镜则是在蓝波段和红波段两个谱段对伽玛暴进行一个可见光的探测。”张晓峰称。
与此同时，法国国家空间研究中心也在该颗卫星上搭载有两台载荷，其中一台是软x射线天文望远镜，另外一台则是硬x射线相机。“通过硬x射线相机，我们可对伽玛射线暴进行大范围探测，而通过软x射线望远镜我们可对伽玛暴进行成像，中法双方4台有效载荷仪器通过协调观测，就可以覆盖软x射线到高能伽玛射线，以及大部分可见光。这种综合性的伽玛射线暴卫星，我们应该是全球首个。”张晓峰介绍。
据《环球时报》记者了解，目前载荷正样产品已经安装到星上，中法双方工程师队伍将在接下来的几个月进行联合工作，完成 SVOM 卫星飞行件的总装、集成和测试。卫星计划明年第一季度，在西昌卫星发射中心运用长征二号丙火箭发射升空，卫星的设计寿命为5年。如果维护得当，有望工作更长的时间，“我们当然希望这颗卫星服役的时间越长越好，从而能够为全球科学家提供更多的科学仪器测量数据。”张晓峰表示
中方团队贡献中国智慧
伽玛射线暴虽然是宇宙中最剧烈的爆炸现象之一，但是想要探测也并非易事，特别是实现可见光探测更是难上加难。
“整体而言，伽玛暴探测还是一种弱目标探测，如果采用可见光天文望远镜探测，我们要探测的是相等于22.5等星这样一个亮度极弱的目标，这对卫星平台的稳定度要求非常高，而我们的SVOM卫星平台可以做到0.8角秒的平台稳定度。”张晓峰表示，实现这种稳定度难度很大，其背后凝聚的是中方科研人员的中国智慧。
“我们专门设计了一整套实现高稳定度的姿态控制系统，这套系统非常先进。我们采取在可见光望远镜里进行图像开窗的方式，设计出导星系统，基于星上信号进行定位并反馈控制，从而实现高稳定卫星平台。”张晓峰称。
此外，中国的北斗卫星导航系统的相关技术也在SVOM卫星平台上得到了应用。张晓峰介绍称，SVOM卫星配置有北斗的短报文功能，同时还配置有法国的甚高频(VHF)通信系统，因为有这两套信息传输系统的支撑，SVOM卫星可以实现快速的天地互通。
“举例而言，当SVOM卫星在天上发现了一个伽玛射线爆的信号，它能在5分钟之内就把这个信号通过我们的北斗短报文传送到地面，地面站在接收到这些信号之后，通过地面的科学中心将这些信号传送到各个地面观测站，比如说全球各地的大口径地面望远镜，就可以快速实现对天上伽玛暴射线的后随观测，这样就实现了天地互联。”张晓峰称。
与此同时，在地面上生成的信息，也可以通过地面网络，传送到地面上的各种观测站，再通过测控站再发送给天上其他的一些伽玛暴观测卫星，给它们提供一个观测目标的方位。“通过VHF链路和北斗短报文系统能够快速地和其他的伽玛暴观测卫星，包括我们地面上的大口径望远镜进行联合观测，这也是SVOM卫星的一个独特的优势。”张晓峰表示。
十年默契合作，开启无限可能
SVOM卫星项目作为中法两国航天机构之间的一个系统级的合作，在合作过程中，中法两方都派出科学及系统人员参与其中，其中不仅有专注于伽玛暴观测的科学家，还有地面系统、卫星系统的专家。双方合力形成了一支规模非常大的研发团队。在合作过程中，两国科研人员秉持着高度的专业性，在友好的氛围中开展技术交流与合作，协力推进SVOM卫星研制工作按部就班的进行。
“我参与这个项目已经很长时间了，除了前期在卫星的设计环节上会因为两国的技术理念不同而有一些分歧之外，整体而言我们和法方工程师的默契程度已经很高了，目前可以说大家合作起来非常的顺畅，特别是在过去的三年多时间里，我们克服了不能面对面沟通交流的障碍，以线上视频会的形式持续协调讨论、推进项目。”中国科学院微小卫星创新研究院SVOM卫星系统总体副主任设计师陈琨告诉《环球时报》记者，经过多年的磨合和相互了解，双方在很多分歧上都已经达成了一致。目前卫星的设计及制造工作已经完成，双方进入了最后的联合总装、集成及测试环节，可以明显感受到两国科研人员的专业和干劲，大家都在为了卫星年底能够顺利出厂努力，双方合作非常顺利。
“这段时间最令我印象深刻的，是前段时间我们进行法方正样载荷的装配工作，这是一个复杂的耦合过程，中方人员负责操作，法方人员协同确认，两方人员的深度配合非常重要。在装配的过程中，中法两方技术人员在现场密切沟通，对彼此工作方法和习惯的了解也进一步提升。大家共同制定出一个联合细则，再一步步落实，双方互相确认，从而确保每一步工作都能够顺利进行，没有遗漏。”陈琨称。
在SVOM卫星法方技术专家桑尼西德罗·朱利安看来，与中方技术人员长达十年的合作是一段非常美好的经历，“从卫星的设计、研发，再到装配到中国的卫星平台上，我们之间的沟通并没有特别困难，在这个过程中我们建立了良好的友谊，有着默契的沟通，这个过程并不复杂。虽然我们之间的确存在过分歧，但总体而言这段中法科研人员的合作历程是一段非常好的体验。”朱利安告诉《环球时报》记者。
中法两国航天机构在SVOM卫星项目上的顺利合作，也给了未来两国在航天领域进一步扩大合作提供了无限的可能。陈琨表示，此次中法航天合作主要是面向于空间天文领域的科学探测，而法方的科研团队在海洋、大气探测等领域同样有非常多的积累，所以也希望继续在相关领域能够开展更深入地合作，“未来希望在空间天文如引力波高能电磁对应体、空间高能x射线源，以及地球科学观测领域如大气海洋观测，甚至一些系外行星探测的项目上，希望能跟法国团队有着更深入的合作。”陈琨称。
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