中国返回式卫星
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作者: 本刊编辑部
中国返回式卫星是一种用于国土普查的遥感卫星，20多年来共研制成功三种型号，即：中国返回式卫星0号(FWS－0) ―― 第一代国土普查卫星，1号(FSW－1) ―― 摄影测绘卫星，2号(FSW－2) ―― 第二代国土普查卫星。中国返回式卫星共进行了17次发射，分别在轨道上运行了3至15天。卫星为了安全返回地面，攻克了变轨、防热、减速和回收等技术难关，并且基本形成了返回式卫星公用平台。
初步印象：羽毛球?钢盔?
FSW－0和FSW－1具有相同的外形，其形状为羽毛球状的钝头截锥体，最大直径为2200毫米，总长是3144毫米。0号分为两个舱段：仪器舱和回收舱；有11个分系统。1号和2号则增加了一个压力控制分系统。FSW－2的外形与0号、1号相差较大。相当于在它们原结构底部增加一个高1500毫米、直径2200毫米的圆柱段。其总长为4644毫米，最大直径为2200毫米。
带相机上天 送胶片着陆
三种型号返回式卫星的有效载荷都是胶片型可见光遥感相机。FSW－0为一台棱镜扫描式全景相机，FSW－1为一台画幅式相机，FSW－2为一台节点扫描式全景相机。卫星发射前装有一定数量的胶片，发射入轨后通过星上的程序控制装置或地面遥控使相机对地开机照相，按地面计划的摄影区域，获取地物目标信息。卫星完成全部摄影任务后，返回舱脱离运行轨道，带着摄影胶片返回地面。卫星应用部门将摄影胶片冲洗处理后，获得地面景物的照片。
一去一回走一趟 一真一幻落人间
卫星升空 运载火箭起飞后，完成主动段飞行，将卫星送到预定的轨道；卫星和运载火箭分离，卫星入轨；星箭分离开关启动姿控、程控系统工作。
执行任务 按预定的计划，由程控指令开机，对预定地面地区照相或进行其他科学试验。
实施返回 首先将卫星调整到返回姿态，再将两舱分离。制动火箭点火，返回舱脱离运行轨道，卫星以一定的再入速度飞向地球。在通过稠密大气层前，FSW－2抛掉含有制动火箭的制动舱，而FSW－0、FSW－1，则在进入稠密大气层后速度减到一定值时抛掉制动火箭和返回舱大底。当回收舱到达一定的高度时降落伞开始工作。在开伞前无线设备开机，地面接收无线信号并跟踪目标，直到回收舱降落地面，回收人员到现场将舱体收回。经过这去回一趟的飞行，卫星飞行任务才算全部完成。
遨游天宇数日 带着成果荣归
三个型号的返回式卫星，用回收遥感手段获取了大量有用的地面目标信息，在完成遥感主任务的同时，还以搭载形式完成了大量的科学试验。
三个返回式卫星型号从对地面目标特征考察和目标定位两个不同的方面，进行遥感摄影。FSW－0和FSW－2的遥感目的主要是目标特征考察。FSW－1的遥感目的主要是目标定位和地图测绘。将两方面的成果结合起来应用，对我国城市规划、地质地震调查、石油开采、港口建设和海岸测量、河流污染检测、森林资源调查以及绘制准确的我国地形图，都发挥了重大的作用。
地质部门专家对照片进行纠正处理，绘制出1∶5万到1∶20万的地质图。专家经比较得出，如果人工测绘，大约需30人花6年时间才能完成，而利用卫星照片，一个人3天左右即可初步完成。
石油勘探专家指出，用卫星照片进行石油勘探大有可为。以柴达木盆地依克雅乌汝构造为例，1956年曾作过1∶5万的地面详细调查，测点548个，共26人室外工作四个半月查清此构造，现在用卫星照片只要过去三分之一的时间。专家还认为，利用卫星照片可以快速准确地确定地下水资源地段。
海洋专家小组指出，从照片可以看出流入渤海湾的黄河、海河、滦河的泥沙流的流向规律和相互作用情况，为解决渤海湾内的流系规律及天津新港泥沙回淤课题提供了有效的资料。通过照片还可以发现海水的污染，胶州湾的海域照片，可清楚显示海水的污染范围。可分析海冰的类型及分布范围，对渤海海冰的预报有重要的经济意义和国防意义。判读海南岛海域的照片，可以看出水下地形的起伏情况。如对这些照片经计算机处理，加上少量的实测数据，可以得到该海域的水下地形图。对于海岸调查，国家海洋局1971年用三条调查船，160余人野外工作三个多月，完成50千米的海岸区域调查。经过几年的处理作业，才于1974年得出5.5幅1∶2.5万的海岸带图。而用1∶25万的遥感照片，几个人用几天的时间就可以完成该作业的绝大部分工作。
国家地震局专家用卫星照片绘制了《北京北部地区主要断裂构造图》，构造图能够清楚地显示山区、山间盆地和平原，根据它们的地震地质特点，判断出该地区的地质断裂带，对地震台站和地震测点的布置较快地提出选择方案。
国家测绘局的专家认为，1987年FSW－1的发射成功，使我国对国土目标的摄影定位问题得以解决。
考古专家用返回遥感照片进行考古研究，取得了可喜的成绩。内蒙昭乌达蒙的克什克腾旗达里诺尔湖旁的应昌路古城，为元朝初年所建，本世纪初发现。1961年考古勘测为650×600米的平面形状，按此次遥感照片测得平面形状为800×600米，纠正了1961年测图的错误。用遥感照片对金代界壕遗迹进行考察，得到了比考古勘测更准确、清楚的走向，在学术上具有重要价值。
FSW－2返回式卫星研制成功后，遥感水平上了一个新台阶。照片的地面分辨率比FSW－0有大幅度的提高。
中国返回式卫星在完成对地遥感观测的主任务的同时，还以搭载的方式进行了一系列科学试验。
空间生命科学实验。主要是空间蛋白晶体生长实验和空间细胞培养实验。在FSW－2上还进行过细胞培养和微生物生长实验等。
空间材料加工实验。主要是两种半导体材料的空间晶体生长，一种是以砷化镓半导体材料为主；另一种是以碲镉汞半导体材料为主。其他半导体材料还有锑化铟、锑化镓、钇钡铜氧化物等。还在返回式卫星上开展了超导材料空间热处理实验、难混合金及偏晶合金空间重熔凝固实验、液体―固体及液体―液体界面研究水溶晶体空间生长等空间材料实验。这些材料加工和实验，都需要在微重力环境下进行，且实验后样品必须回收，这样的条件只有返回式航天器可以做到。中国返回式卫星提供了这种地面难于模拟的条件。
卫星应用技术试验。主要做了CCD图像传输试验、微重力测量，以及GPS接收、光盘信息存放、电子信息传输接收、锂电池上星、空间辐射剂量测量等应用技术试验，
农作物种子和微生物空间实验。卫星空间运行时的舱内环境，其微重力、辐射、真空等，都与地面不大一样。一般来讲，对种子在植物生态、生理和遗传等方面产生变异影响。空间育种就是从经过空间飞行产生变异的种子中，选其优良，去其劣质，培育出优良品种的。如搭载后的青椒种子，可培育出质量达400克以上的优良青椒，这种青椒已在黑龙江进行较大面积的栽培。很多微生物菌种，作为无源搭载样品在返回式卫星上也进行了实验。实验表明，有些菌种样品返回后用于生产抗菌素、生物酶等医药产品，产生了明显的经济效益。农作物种子的空间实验，为培育农作物优良品种开辟了一条新的途径。目前，我国正计划发射专门的育种卫星，将返回式卫星技术应用到农业领域。
未来，中国名牌仍将生辉
返回式卫星遥感为中国航天遥感事业首开先河。返回式卫星的成功，使我国成为第三个掌握卫星回收技术的国家。卫星以其发射回收成功率达到国际先进水平，而堪称名牌产品。在中国传输式遥感未投入使用之前的20多年里，中国国产的航天遥感资料都是来自返回式卫星。她的成果被应用到国民经济、国防建设的各个领域，创造了很好的经济效益和社会效益。返回式卫星技术的成功，也为中国载人航天技术打下了一个良好的基础。
在完成遥感主任务的同时，返回式卫星还进行了大量的搭载科学试验，充分体现了“一星多用，多方收效”的总体设计思想。利用卫星的有效资源和飞行试验机会，进行可回收和不回收的各种科学试验，取得了一个又一个试验成果，获得了国内外广大用户的高度评价。
随着中国空间事业的不断发展，返回式卫星必将进一步发挥它的作用。★
(《中国空间》编辑部供稿)
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