中國航天領域再下一城　天琴一號衛星完成無拖曳控制技術飛行驗證

自跨入2020年以來，中國航天技術在多方面獲得重大突破。據最新消息，中國日前完成了無拖曳控制技術飛行驗證。

1月18日，據中國航天科技集團五院502所消息，根據最新試驗結果分析，天琴一號衛星已經成功完成無拖曳控制飛行驗證。

從飛行數據來看，在加速度模式下，實施無拖曳控制後天琴一號衛星外部干擾力對加速度的影響，降到了重力加速度的四億分之一以下，優於歐空局「GOCE」衛星的三億分之一，比打呵欠給人帶來的加速度還要小得多。

在位移模式下，實施無拖曳控制後，外部干擾力對衛星與內部慣性基準之間相對距離的影響，控制在30納米以內，相當於成人頭髮絲直徑的四千分之一，優於國際著名「LISA探路者」衛星的40納米。

目前，天琴一號衛星已實現了飛行試驗星任務目標，相關技術指標達到國際先進水平。

據悉，天琴一號衛星是中國「天琴」引力波探測計劃的首顆技術驗證衛星，於2019年12月20日發射升空。

據介紹，無拖曳控制是指抵消除引力外所有干擾衛星的力，包括太陽光壓力、大氣阻力等，確保衛星處於「超靜超穩」狀態。

無拖曳控制分為加速度模式與相對位移模式兩類。加速度模式無拖曳控制技術，可應用於地球和地外天體等複雜引力場的空間探測；位移模式無拖曳控制技術，則可應用於引力波探測及等效原理檢驗等相對論效應的空間科學研究領域。

作為上述研究領域航天器控制的核心技術，無拖曳控制具有重要理論意義與重大工程實用價值。天琴一號衛星成功完成了上述兩種無拖曳控制方式的在軌驗證。

由於要時刻保證衛星不受到除引力之外的干擾，無拖曳控制從模型建立、算法設計到衛星平台控制都面臨較大挑戰。從2010年開始，中國航天科技集團五院502追蹤國外相關技術，並利用各類課題支持，自主開展相關基礎性研究。

天琴一號衛星立項後，該所團隊在前期工作基礎上結合工程任務需求，設計了多種無拖曳控制算法，以及可提升衛星平台穩定性的雙軸和三軸磁控等算法，申請了多項專利。天琴一號衛星發射後，這些技術均得到在軌驗證。

雖然中國天琴一號衛星無拖曳控制技術在軌成功驗證，但距離真正的空間引力波探測應用還有一定距離。

除完成無拖曳控制技術飛行驗證外，據國務院國資委1月14日消息，中國首款20千瓦大功率霍爾推力器成功完成點火試驗，實現了中國霍爾電推力器推力從毫牛級向牛級的跨越。

中國航天科技集團六院801所近日研製的20千瓦大功率霍爾推力器成功完成點火試驗，點火時間累計達8小時，點火次數超過30次。

試驗過程中，推力器點火可靠，運行平穩，工作參數穩定，實測推力1牛，比衝3,068秒，效率大於70%，性能指標達到國際先進水平。